电力变压器分类及参数

1831年，法拉第发现了电磁感应现象，由此揭开了电力变压器研究的历史篇章。世界上第1台申请了专利，并用拉丁语命名的变压器，于1884年9月在匈牙利的岗茨工厂诞生。

1975年，联邦德国生产的电压为1150kV、容量为1800MVA的单相大型变压器，是世界上最大的单相电力变压器。

电力变压器是借助电磁感应的作用，将不同电压等级的交流电压及电流相互转换，广泛使用与电力系统中输电、变配电和用电方面的电气设备。它是一种静止的电器，由一个或几个绕组套于铁芯上，绕组间通过磁链耦合，在不同的电回路中传递电能，实现传输和分配电能的目的。

现代电力变压器的发展方向

为提高变压器的可靠性、经济性，亦即解决大型变压器的运输困难问题，近年来，主要是加强了对变压器原材料和结构的研究。如基于降低铁磁损耗、降低涡流损耗、提高温升限值延缓绝缘老化而做出的一系列改进。此外，正在推广使用大型变压器的器身无气式干燥，的工艺方法，使用硬纸筒绕制线圈，提高变压器抗突发短路能力等措施

电气系统中应用最多的就是电力变压器，由于电力变压器的种类很多，其型号的标识以及参数也有所不同，因此常常将这些型号与参数标识在变压器的铭牌上，以便于在安装和检修时进行查看。图1所示为典型电力变压器的铭牌标识。

在变压器的铭牌上，标识有该变压器的型号以及技术参数等内容，下面分别介绍一下变压器的型号含义和技术参数。

变压器的型号含义

变压器的种类有很多，为了便于区别各种不同类型的变压器，通常使用字母或数字对变压器的型号命名进行标识。变压器的型号通常是由字母和数字组成的，用来表示变压器的相数、冷却方式、调压方式、绕组线芯材料、绕组连接方式等内容，如图2所示。

产品名称：变压器的产品名称通常用字母来表示，表示产品的线圈耦合方式、相数、冷却方式、线圈数、线圈导线材质、调压方式以及特殊用途等内容，见表1所列。

设计序号：也称技术序号，用数字表示，表示同类产品中的不同品种，以区分产品的外形尺寸和性能指标等，有时会被省略。

额定容量：变压器的额定容量用“kVA”来表示，可以读作“千伏安”。变压器使用kVA作单位，原因是在负载没有确定的情况下，是不能得到有功功率（符号P，单位kW）和无功功率（符号Q，单位kvar）的大小的，只能使用kVA为单位表示功率，例如1kVA的变压器的输出功率约为1kW。

高压侧额定电压：变压器的高压侧额定电压即为初级绕组输入端输入的额定电压值，一般用字母“kV”表示，例如10kV表示变压器初级绕组可输入10kV的电压。

电力变压器的分类

①按用途分类，如升压变压器、降压变压器、联络变压器等；

②按相数分类，可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器；

③按绕组数及结构形式分类，如双绕组、三绕组、多绕组变压器及自耦、分裂变压器等；

④按调压方式不同分类，如有载调压、无励磁调压和无分接变压器等；

⑤按绝缘介质不同分类，可分为油浸和干式变压器；⑥按冷却方式不同分类，如油浸自冷、油浸风冷、强迫油循环风冷等；

⑦按铁芯与绕组组合结构不同可分为芯式和壳式变压器。

变压器的主要技术参数

变压器的主要技术参数一般都标注在变压器的铭牌上，一般包括额定容量、额定电压、额定电流、冷却方式、额定频率、绝缘电阻、绕组联结组、相数、阻抗电压等，如图3所示。

此外，变压器的技术参数还有空载损耗、负载损耗、温升方式、空载电流、吊重、油重、总重、运输重、油箱耐受真空能力等，如图4所示。

电力变压器的参数选择与配置

变压器接线组别选择

新建35kV变电站，主变宜选用星角接线形式，当额定容量为20MVA时，可采用额定电流为350A的有载调压开关。新装设10/0.4kV配电变压器选用星角接线组别，以适应低压侧三相负荷不平衡和限制三次谐波的需要。

变压器有载调压分接开关配置

主变有载调压分接开关，必须选用可靠性高、维修量少的优质产品。原则上，只在500kV和35、110kV两级降压变电站的主变上配置有载调压分接开关，有载调压装置覆盖率应达100%。新建500kV主变，根据实际需要，有载分接开关操作的次数很少，因此，也可不配置有载调压分接开关，改为配置无励磁分接头切换开关。用户专用220kV主变，根据需要可装设有载调压分接开关。

主变负荷率

主变负荷率，是主变可靠运行的重要数据，也是电网中主变增容更改工程立项的主要依据之一。其中，“最高负荷率”和“平均最高负荷率”两个统计数据，分别从供电可靠性和控制容载比等不同角度考虑。

最高负荷率，主要用于调度、运行管理，让调度和运行人员掌握主变的实际正常运行时的最高负荷，能及时采取有效措施来均衡各台主变的负荷，防止造成主变的长期重载或过负荷运行，以提高供电可靠性。

平均最高负荷，为全年负荷最高的25个工作日的日最高负荷平均值。在数值上等于（主变压器所带平均最高负荷的视在功率/主变压器的额定容量）×100%。

容载比

容载比，是宏观控制城市电网变电总容量的指标，是城网中某一电压等级主变变电总容量与之相对应的负荷的比值。也是反映城网供电能力的重要技术经济指标之一。当容载比取值增加时，在相同负荷水平下，变压器总容量将增加，使电网建设投资增加，也会使电网运行成本增加，从而使电费增加，或使电网企业经济效益降低，因此，容载比不宜取值过大，如容载比过大，将造成电网建设早期投资增大。同理，载比取值减小，可能使电网的适应性变差，使调度不够灵活，甚至发生卡脖子现象。容载比过小，电网适应性差，影响供电。由此，应加强和改善网络结构，建立既满足可靠性要求，又降低容载比，以提高投资的经济效益。可采用变电站增加主变台数、次级电网增加转移负荷的能力，提高功率因数，提高自动化程度、提高各区域电网负荷预测及变电容量配置的准确性等措施。

随着各级电网的不断发展，电力变压器对电网运营效率和收益的影响作用必将进一步凸显，对其性能、选用、配置的要求也将更高。目前，新兴的变压器制造工艺正在不断被完善和超越，随着越来越多的先进变压器的相继问世及电网智能化发展步伐的加快，以主变压器为代表的各类型电网设备的智能水平将迈上一个新的台阶，从而有力保障和促进国民经济发展