变压器的技术参数及其特性如下，这些参数共同决定了变压器的性能、适用性和安全性：

1. 额定容量 (Sn):

   • 定义： 变压器在额定工作条件下（额定电压、频率、使用条件），输出视在功率的保证值，单位为千伏安 (kVA) 或兆伏安 (MVA)。
   • 特性：
     • 是变压器功率处理能力的核心指标。
     • 决定了变压器的体积、重量和成本。
     • 必须根据负载需求合理选择，过载运行会缩短寿命甚至损坏。
     • 单相变压器 Sn = U₂n I₂n；三相变压器 Sn = √3 U₂n * I₂n （U₂n：二次侧额定线电压，I₂n：二次侧额定线电流）。

2. 额定电压 (Un):

   • 定义：
     • 一次侧额定电压 (U1n)： 设计时规定施加在一次绕组上的正常工作电压（线电压）。
     • 二次侧额定电压 (U2n)： 一次侧施加额定电压且变压器空载时，二次绕组端子间的电压（线电压）。
   • 特性：
     • 决定了变压器的绝缘水平和磁通密度设计。
     • 与系统电压等级相匹配是关键（如10kV，35kV，110kV等）。
     • 变压器实际二次输出电压会因负载变化而在U2n附近波动（电压调整率）。

3. 额定电流 (In):

   • 定义： 由额定容量 (Sn) 和额定电压 (Un) 决定的绕组中允许长期通过的最大工作电流（线电流）。
     • 一次侧额定电流 I1n = Sn / (√3 * U1n) （三相）
     • 二次侧额定电流 I2n = Sn / (√3 * U2n) （三相）
   • 特性：
     • 是选择绕组导线截面积、设计和校核热稳定性的主要依据。
     • 变压器应避免长时间工作在超过额定电流的状态（过载）。

4. 额定频率 (fn):

   • 定义： 变压器设计所依据的电源频率，单位为赫兹 (Hz)。例如，50Hz（中国等）或60Hz（美、日等）。
   • 特性：
     • 主要影响铁芯损耗（频率越高，铁损越大）和磁通密度设计。
     • 变压器不应使用在与其额定频率不同的电源上，否则会导致异常发热或电压输出异常。

5. 短路阻抗 / 阻抗电压 (Uk%)：

   • 定义： 也称为百分数阻抗。指在额定频率下，当一侧绕组（通常为二次侧）短路时，在另一侧（一次侧）施加使短路绕组电流达到额定电流In所需的电压值（Uk），该电压值与额定电压Un的比值，通常用百分数表示。 Uk% = (Uk / Un) * 100%。
   • 特性：
     • 影响电压调整率： Uk%越大，负载变化时输出电压变化（电压调整率）越大。
     • 影响短路电流： Uk%限制了变压器在出口处发生短路时的最大可能短路电流（Isc ≈ In * 100 / Uk%）。Uk%越大，短路电流越小。
     • 影响并联运行： 并联运行的变压器要求Uk%尽可能相等且阻抗特性相同。
     • 与负载能力相关： 对于特定负载，需要一定的Uk%来限制故障电流或满足稳定性要求。
     • 主要决定因素： 绕组结构、漏磁通大小。

6. 空载损耗 / 铁损 (P0)：

   • 定义： 当变压器一次侧施加额定频率的额定电压、二次侧开路时，变压器自身消耗的有功功率。主要由铁芯损耗（磁滞损耗、涡流损耗）构成。
   • 特性：
     • 是变压器固有的损耗，只要一次侧带电，无论是否带负载，此损耗都存在。
     • 与铁芯材料性能（硅钢片质量）、磁通密度设计、铁芯制造工艺（叠片方式、接缝等）密切相关。
     • 是评价变压器能效水平（尤其是空载时）的重要指标。节能型变压器追求更低的P0。
     • 几乎不受负载变化影响（只与电压和频率有关）。

7. 负载损耗 / 铜损 (Pk):

   • 定义： 当变压器一侧绕组短路（通常为二次侧），在另一侧（一次侧）通入额定电流时，变压器自身消耗的有功功率。主要由电流流过绕组电阻产生的损耗（I²R损耗）构成，还包括漏磁场引起的附加损耗（如绕组涡流损耗、结构件杂散损耗）。
   • 特性：
     • 此损耗与负载电流的平方成正比（Pk_load ≈ (I_load / In)² * Pk@rated）。
     • 是评价变压器能效水平（尤其是负载时）的重要指标。节能型变压器追求更低的Pk。
     • 与绕组电阻、设计电流密度、绕组结构形式、漏磁场分布有关。
     • 在短路试验（测Uk%时）条件下测得的功率损耗即是额定负载损耗Pk。

8. 空载电流 (I0%):

   • 定义： 当变压器二次侧开路、一次侧施加额定频率的额定电压时，流入一次绕组的电流有效值。通常用其与一次侧额定电流（I1n）的百分比表示。 I0% = (I0 / I1n) * 100%。
   • 特性：
     • 主要由建立主磁通的无功分量（磁化电流）和提供铁损的有功分量组成。其无功分量远大于有功分量。
     • 反映了铁芯材料的导磁性能和铁芯装配质量（如气隙）。导磁性能越好，I0%越小。
     • 是变压器功率因数的主要决定因素（尤其空载时功率因数很低）。
     • 现代大型电力变压器I0%通常小于1%（如0.1%~0.8%）。

9. 温升 (Δθ):

   • 定义： 在额定负载和规定环境温度（通常为40°C或按标准）下长期连续运行时，变压器各部件的平均温度（如绕组、油、油面）与环境温度之差（单位为摄氏度 °C）。最常见的是绕组平均温升和顶层油温升。
   • 特性：
     • 是限制变压器负载能力和使用寿命的关键因素。
     • 取决于变压器的损耗（热源）和冷却效率（散热能力）。
     • 规定了变压器绝缘材料的允许最高温度（热点温度），超过此温度会加速绝缘老化。
     • 绝缘等级（如A级105°C，E级120°C，B级130°C，F级155°C，H级180°C）对应了不同的温升限值。

10. 冷却方式：

    • 定义： 表示变压器散热的类型和冷却介质的循环方式。常用字母代号表示，按GB/T 1094.2（IEC 60076-2）标准：
      • 第一个字母：内部冷却介质（O=矿物油或燃点>300°C的合成绝缘液体，K=燃点>300°C的绝缘液体，L=燃点不可测的绝缘液体）。
      • 第二个字母：内部冷却介质循环方式（N=自然对流循环，F=强迫循环-泵）。
      • 第三个字母：外部冷却介质（A=空气，W=水）。
      • 第四个字母：外部冷却介质循环方式（N=自然对流，F=强迫循环-风机或泵）。
    • 常见示例：
      • ONAN: 油浸自冷。靠油自然对流，外部空气自然对流散热。用于小型变压器。
      • ONAF: 油浸风冷。油自然对流，外部加装风机强迫空气循环散热。增加散热能力。
      • OFAF: 油浸强迫风冷。油泵强迫油循环，风机强迫空气循环。用于大型变压器。
      • OFWF: 油浸强迫水冷。油泵强迫油循环，水泵强迫水循环（通过外部冷却器）。用于特大型或对散热要求极高的场合。
      • 干式变压器： 主要用空气冷却，如 AN（空气自然冷却）、AF（空气强迫风冷）。
    • 特性： 决定了变压器的散热能力，从而影响其输出容量和尺寸。

11. 绕组连接组标号：

    • 定义： 表示变压器高压侧和低压侧（中压侧）绕组的连接方式（星形 Y、三角形 Δ、曲折形 Z）以及其线电压之间的相位关系。例如 Yyn0, YNd11, Dd0 等。字母表示绕组连接（Y/y：星形，D/d：三角形，Z/z：曲折形，大写表示高压，小写表示低压/中压），数字表示低压（或指定绕组）线电压相量滞后高压对应线电压相量的角度（单位为30°的倍数）。
    • 特性：
      • 决定系统并列运行： 不同连接组别的变压器绝对不能并联运行，否则会产生环流甚至短路。
      • 影响谐波： 三角形连接绕组可以提供三次谐波电流的通路，抑制电压波形畸变。
      • 影响二次侧电压中点稳定性： 星形连接带中性点引出（YN, yn）可提供中性点接地。
      • 影响绝缘要求： 在相同系统电压下，星形绕组绝缘要求低于三角形绕组（相电压低 √3 倍）。
      • Dy11: 非常常见于降压配电变压器，提供30°相位差和抑制谐波。
      • Yyn0: 常用于用户侧低压配电变压器，提供220V/380V电压系统（带中性点）。

12. 分接范围与分接头数：

    • 定义：
      • 分接范围： 表示为了维持二次侧电压在一定范围内，一次侧（或特殊绕组）电压可调节的范围，通常用额定电压的百分比表示（如 ±5%， +5%， -10%等）。
      • 分接头数： 绕组上可供调节电压的抽头位置数量（不包括额定档位）。例如，“±2×2.5%”表示共有5档（额定档 + 两档升压 + 两档降压），每档调节2.5%。
      • 调压方式：
        • 无励磁调压 / 无载调压： 只能在变压器断电的情况下进行调压操作。通常通过手动操作分接开关实现。
        • 有载调压： 能在变压器带负载运行中不中断供电的情况下改变分接头位置进行调压。需要特殊的有载分接开关。
    • 特性：
      • 目的： 补偿电网电压波动或负载变化引起的二次电压偏差。
      • 灵活性： 有载调压能提供更好的电压稳定性。
      • 成本和复杂性： 有载调压开关结构复杂，成本远高于无载调压开关。

13. 绝缘水平：

    • 定义： 表征变压器耐受各种电压（包括工频电压、操作冲击波和雷电冲击波）的能力。通常通过几个关键试验电压值来体现。
    • 关键参数：
      • 工频耐受电压： 变压器能承受的短时工频（50/60Hz）过电压值（有效值，1分钟）。
      • 雷电冲击耐受电压： 变压器能承受的模拟雷电过电压的标准波形（1.2/50µs）的峰值电压。
      • 操作冲击耐受电压（特别对≥300kV）: 变压器能承受的模拟开关操作或系统故障产生的操作过电压的标准波形（波前时间250µs，半峰值时间2500µs）的峰值电压。
    • 特性：
      • 是变压器内部绝缘结构（油纸绝缘系统、主纵绝缘距离等）设计和材料选用的依据。
      • 由电力系统运行的最大预期过电压决定。
      • 标明了变压器的外部爬电距离（套管、绝缘子）要求。
      • 是保证变压器安全可靠运行，防止绝缘击穿的关键性能指标。

这些参数相互关联，共同决定了变压器的性能、尺寸、成本和适用场景。在选择变压器时，需要根据具体的应用需求（系统电压、容量、负载特性、运行环境、成本预算等）综合考虑这些参数。