变压器的重要参数有哪些？

变压器的主要参数有电压比、频率特性、额定功率和效率等。频率特性是指变压器有一定有工作频率范围，不同工作频率范围的变压器，一般不能互换使用。额定功率P 此参数一般用于电源变压器。它是指电源变压器在规定的工作频率和电压下，能长期工作而不超过限定温度时的输出功率。效率效率是指在额定负载时，变压器输出功率与输入功率的比值。

变压器的重要参数决定了其性能、适用性和安全性。以下是主要的关键参数：

额定容量：
- 指变压器在规定的使用条件下长期连续输出的最大视在功率（单位通常为kVA或MVA）。这是选择变压器的基础，必须满足负载需求。
额定电压：
- 额定一次电压 (U1N): 变压器设计运行时施加在一次绕组上的电压。
- 额定二次电压 (U2N): 变压器空载时，在一次侧施加额定电压的情况下，二次绕组两端出现的电压（指定分接位置）。
- 电压比（变比）K = U1N / U2N ≈ N1 / N2 (理想变压器)。
额定电流：
- 额定一次电流 (I1N): 变压器在额定容量和额定电压下运行时，一次绕组通过的电流。
- 额定二次电流 (I2N): 变压器在额定容量和额定电压下运行时，二次绕组通过的电流。
- 通常 I1N = SN / (√3 U1N) (三相), I2N = SN / (√3 U2N) (三相)。
相数和频率：
- 相数： 一般为单相或三相。需与供电系统和负载相匹配。
- 额定频率： 设计运行频率（如50Hz或60Hz）。变压器必须在设计频率下运行，否则会影响性能和效率。
效率 (η)：
- 输出功率与输入功率的百分比（通常额定负载时给出），η = P2 / P1 * 100%。高效率意味着能量损失小，是节能的重要指标。由损耗决定。
损耗：
- 空载损耗 (铁损/P0)： 变压器空载（二次侧开路）时产生的损耗，主要是铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗。与负载大小无关，基本恒定。
- 负载损耗 (铜损/Pk)： 变压器在额定负载电流通过绕组时产生的损耗，主要是电流在绕组电阻上产生的I²R损耗（铜损或铝损）。也包含杂散损耗等。短路试验可测得。
温升：
- 变压器在额定运行条件下，各部位（主要是绕组和油/顶层油）的温度与规定环境温度（如40℃） 的差值（单位℃）。
- 温升限值决定了变压器的绝缘寿命和过载能力（如绕组的平均温升限制为65K）。
绝缘水平：
- 表示变压器绝缘系统耐受过电压的能力。
- 额定短时工频耐受电压（交流耐压）： 低压绕组、高压绕组的对地耐受电压值。
- 额定雷电冲击耐受电压（冲击耐压）： 高压、中压绕组的全波和截波耐受电压峰值。
- 与电压等级直接相关。
短路阻抗 (Uk, 阻抗电压)：
- 当一侧绕组短路，另一侧施加达到额定电流所需电压时，该电压占额定电压的百分比值（例如4%、6%、8%等）。
- 极其重要！影响：
  - 电压稳定性： Uk 大小影响负载变化时二次电压的波动幅度（Uk% 越大，电压调整率越大，输出电压越不稳定）。
  - 短路电流： Uk% 越大，限制短路电流的能力越强，对系统保护有利（短路电流 Isc ≈ I2N / (Uk%) * 100）。
  - 并联运行： 并联运行的变压器需具有相同或非常接近的 Uk%，否则会环流，无法合理分担负载。
空载电流 (I0)：
- 变压器空载运行时（二次侧开路），一次绕组中流过的电流。通常以占额定一次电流 I1N 的百分比表示（如0.5%、1%）。反映了铁芯材料的励磁性能。
连接组别：
- 表示变压器一、二次绕组间的连接方式（Y/y - 星形, D/d - 三角形, Z/z - 曲折形, N/n - 有中性点引出）和一、二次电压之间的相位关系（用时钟法表示，如Dyn11, Yyn0）。
- 影响电压、电流相位关系、中性点接地方式、能否并联运行等。对电力系统保护配合至关重要。
冷却方式：
- 表示变压器采用的冷却方法，如：
  - ONAN: 油浸自冷（自然油循环+空气自然对流）
  - ONAF: 油浸风冷（自然油循环+强制空气对流 - 风扇）
  - OFAF: 强油风冷（强制油循环+强制空气对流）
  - OFWF: 强油水冷（强制油循环+强制水冷）
  - AN/AF/D: 干式变压器自然冷却/风冷/通风道冷却
外形尺寸和重量：
- 安装空间限制和运输搬运的重要考虑因素。

总结： 这些参数共同定义了变压器的技术规范（铭牌参数），是用户选型、设计接入系统、核算运行成本（效率、损耗）、评估安全裕度（绝缘、短路能力、温升）、制定运行维护策略（冷却、过载能力）以及实现并联运行的最根本依据。不同应用场景下关注的参数重点会有所不同（如配电变压器强调效率和损耗、大型电力变压器强调温升和短路能力）。