本发明涉及到变压器及其使用方法。具体涉及到高压侧受压高于3000伏特，功率范围在5KW-6300KW之间的单相变压器，及其在三相电网中的应用方法。 变压器在电网中得到广泛的应用。人类对变压器的高效低损进行了相当广泛的研究。变压器的短路损耗、空载损耗已达到难以降低的水平。目前中小型变压器的效率已达95-98%。大型变压器的效率可达99%以上，输电线路本身所占有功功率损耗目前已高达10-30%。
产生输电线路的功率损耗主要原因有以下几点：
1、变压器的高压侧到变电所的线路长，农村线路有的长达50公里以上，加上新增容量多，原设计的线损率突破。
2、负载大时，变压器的短路损耗产生压降。
3、在变压器的三相输出线中接入单相负荷是任意的，有的线路产生了三相不平衡，使相线和中性线线损功率增大。
4、家用电气化，照明功率的增大及家庭工业的发展，使用电功率的增大。
5、变压器距单相用电户较远，如农村变压器一般设在引水渠旁，粮食加工房旁等，城市街道上变压器一般靠近用电大户旁。
6、由于变压器采用三相四线制，其输出线一般采用较细地导线输出。其线电阻、线电抗值较大。
7、在单相用户中无功率因数补偿装置。单相用户中的电冰箱、洗衣机、彩电、电风扇、空调器、荧光灯等家用电器的广泛应用，功率因数较低，使视在功率增大。
目前，单相电和三相电共用线路、变压器，其共用的缺点：
1、当电网限制负荷时，一条线路上的农用、工业、照明用电负荷全部拉掉，限制照明、家用电器的使用。
2、单相用电的计量是从三相电度表中经过的，使单相用电数与三相用电数很难分开计量。使供电部门利益受损，而人民群众在用电时间上受制约。
3、由于变压器容量大且三相电网制，很难限制大功率（如电动机）负荷的使用。
4、受大功率负荷的影响，电压变化范围大。
5、在企事业单位中，在例假日时，变压器自身损耗大。
普通单相变压器使用在三相高压电网上（电压高于3500伏特），只有特大型变压器，其功率高于6300KW，用以组成三相变压器，非独立使用。三相变压器改作单相变压器时，其变比略低，也不能直接应用。国内曾生产工频试验单相变压器，其目的是作电器试验用。国内曾发明变容量变压器，其原理是降低磁通来降低空载损耗的，但同时也增大短路损耗（用原电流测），短路损耗在变压器中占高比例的自身损耗，即变压器的空载损耗占自身损耗很低的比例。上述变压器都不是以降低线损为目的生产的。
本发明是以降低线损、变压器损耗，提高供电电压质量，使单相用电与三相用电在用户处隔离，即时间和价格，负荷的分离，提高供电部门的经济效益，保证人民群众用电不受时间的制约为目的而提出的单相变压器及其在三相电网中的应用方法。
本发明实施的方法是以普通单相变压器，单独分散使用，集中平衡的原理应用于三相电网中。
本发明所述的单相变压器是常规变压器，是以线圈、铁芯、铁芯固定架，油箱、油箱散热器、冷却油、有载或无载的高压手动、自动调压开关，油枕、导线输出瓷并，保护装置及变压器的底部的轨、轮等组成。此单相变压器可以是油浸式，也可以是干式变压器或其它形式的变压器。此单相变压器使用电压范围在3000伏特以上，功率在5KW-6300KW之间，低压侧可以是输出单相标准民用电压（如220伏特），也可以是双绕组式，输出双相民用双标准电压（如220伏特+220伏特）。其高压侧输出端接在电网中的A、B、C任意两相之间，或接在一相一地制的线路上。
本发明的单相变压器接在三相电网中采用单独分散使用，集中平衡的原理。集中平衡是指某一地区，某一条线路的初步三相平衡。集中平衡是由供电部门在设计、供电运行时综合考虑。其平衡是在变电所内综合平衡，其中有一条或数条线路的单相负荷专门作三相调平衡用。用单相单独分接三相中某一相开关接到三相中的某一相，用作精细调平衡用。平衡是暂时的，需3个月到2年调整一次线路上的负荷，以求三相功率的平衡。由于三相中接入单相负荷是任意的，若干条线路的三相负荷在变电所内是平衡的。本发明对目前的输配电不会带来明显的影响。
单独分散使用的单相变压器是安装在城市中的居民楼、住宅区旁。农村中单相变压器安装在村旁或村庄中心，使低压侧的输电线到用户的输电线最短。
单相变压器的并接十分简便安全，在变比相等的同型号变压器，只要用输电线的阻抗在相位相同的条件下并接，只需一支电压表即可。无三相变压器并接时的相序、容量、阻抗等一系列问题。
本发明采用的功率因数补偿装置，其装置包括检测，控制及补偿电容，其原理与三相380伏特功率因数补偿器一样，其区别是民用标准电压（如220伏特），单相和电压高低不同。
以下的实施例可以充分说明本发明。
实施例1，某农村中（1）-（5）村各需单相变压器容量为（1）、10KW;（2）、10KW;（3）、15KW;（4）、15KW;（5）、20KW。现将（1）-（5）村的单相变压器的高压侧全部并接后接在A、C相的高压线上，其低压侧全部用导线将各村的变压器并联在一起。变压器的低压输出接在各村的线路上，这样扩展了容量，在事故的情况下互相供电。
实施例2，某医院需容量50KW的三相电源，其中单相容量40KW，三相容量10KW。现拟采用单相变压器方案：用3台30KW单相变压器单独使用在各病区及宿舍，低压用三相四线制联接到三相负载上，这样降低了低压侧的线损，且同时满足单相用电和三相用电的需要。
三相变压器改用三台单相变压器后，单相变压器实际上是一台三相变压器的分解。其自身的功率损耗大致相当。
如三台单相变压器联网后形成三相四线制，其输出电压略高于380V电压，可在单相变压器的低压侧在全压的90%处抽一头，此头与地可与其它单相变压器联网组成三相四线制电源。
本发明的优点是单相变压器可采用一相一地制，省却输电线，低压侧采用相、地制二根线，减少了三相四线制输电线中的二根。由于相、地制的二根导线必须加粗线径，对架设，维修都很方便，线损明显降低，安全性也提高。可用变压器、电容完成单、三相变换，实现单相输入，三相输出。本发明的使用完成了单相用电与三相负荷相隔离的目的，供电部门可对不同对象分别供电，使民用电在供电时间上有保障，保证民用电电压的稳定，如在变电所变压器上采用有载自动调压开关来保证电压的恒定，则效果更佳。本发明对提高供电部门的经济效益有一定作用。由于在民用电线路上采用单相功率因数补偿装置，使线损进一步降低。本发明最大的优点是降低线损，降低有功损耗5-30%。（对整个负荷损耗而言）
目前我国单相用电数约500亿度/年，若三分之一用户应用本发明，其年最高负荷利用小时率为25%，以降低有功损耗5%计，电价以0.22元计，则年节电2.08亿度，节省费用4583万元/年。
节电费用＝500亿度× 1/5 ×0.25×0.05×0.22元
＝4533万元。