變壓器的設計選型探討

何玉珍

摘? 要：變壓器是一種非常重要的電氣設備，在電力系統當中有著很大的作用，所以就必須要保證變壓器的運行合理。在變壓器的實際運行過程和應用當中，通常都需要對變壓器進行設計，變壓器的設計和選擇具有非常重要的意。

關鍵詞：變壓器，設計選型，探討

引言：為了能夠使用電系統在運行過程當中的輸電效率得到一個有效的提升，通常都會選擇多方面的深入設計，變壓器就是這個過程當中一個不可或缺的環節。在變壓器的設計過程當中，一定要選擇最合理的，這樣才能夠滿足實際的需求，為了能夠確保變壓器在很大的程度上充分地發揮它的實用功能，所以，相關的工作人員就必須要高度重視變壓器的選型，從而確保變壓器能夠進行一個良好的運行和使用。

一、主變壓器設計選型關注的要點

1、變壓器能源損耗

變壓器的有功損耗一般都分為同耗和鐵耗兩種，在這其中，鐵耗主要包含磁滯與渦流損耗，而這種消耗，主要是和它的材質有關。而且好的另一種叫法是空載損耗，他的消耗程度主要是鐵芯的質量決定的，與荷載的大小無關。因此，我們在選用材料的時候，就要選擇一些消耗比較低的材料。銅耗主要是指原，副繞組的直流電阻損耗和由肌膚效應所引起的電流沿導線截面分布不均所增加的損耗。所以在變壓器的使用過程當中，我們一定要注意負載電流不能超過額定值。變壓器的無功損耗主要是電流和漏磁的損耗所引起的，然而，電流的損耗，其主要的原因還是由鐵芯的材質決定的。

2、電力超標故障

變壓器作為一種電流的設備，它雖然承擔著轉變和穩定電壓的作用，但是他的自身也存在著一定的額定電壓，在設備工作的過程當中，變壓器的電壓與電超過額定的電壓，內部結構就會在一定的程度上受到損傷。為了解決電力超過標準的問題，我們通常所采用的方法就是在其內部安裝低壓保護裝置，這種裝置主要是以空氣作為開關，這樣一來，我們就可以在很大的程度上控制變壓器的內部電壓，如果說電壓超過額定的標準開關就能夠在第一時間切斷電路，這樣一來就可以有效的避免高壓現象的發生。

3、三相負荷不平衡

如果說變壓器的運行不平衡，就一定會產生非常大的零序電流，然而變壓器內部的零序電流就一定會在田心當中產生零序磁通，這樣一來就會在變壓器的油箱內壁，或者說其他的構建當中形成回路。但是變壓器的金屬構件都是非導磁部件，所以說磁滯和渦流損耗就會使這些部件發熱，這樣一來，就會導致變壓器部分金屬構件溫度異常，嚴重的話，會造成變壓器的運行事故。

二、主變壓器設計選型

1、主變壓器聯結組別的確定

（1）它應能夠最及時而有效地的去抑制掉來自各負載端所發出去的各類次諧波電流，尤其要特別重視是對那些高次諧波，保證了輸出端電流輸出最大限度的正弦度值和電壓輸出的高質量。實際的工程設計中我們所需經常都要被采用的到的主變壓器就應該屬于這么一種雙圈變壓器，當此時我們可以將某一個正弦波電壓信號施加于主線圈原邊，就已經自動的形成出了這樣一個正弦波電流輸出的電勢圖和磁通。當鐵心能量已達到近乎完全的飽和時的諧振狀態，空載電流時輸出電流的一個正弦波形信號即將變成另一個尖頂波，該正弦波形信號輸出中本身就已不僅是會波含有基波，還必然伴隨的還有大量的高次諧波。

2、變壓器容量選擇

變電站主變壓器出線容量計算應注意根據各地區實際供電環境條件、負荷性質、運行維護方式條件和設計用電容量范圍等有關條件來進行和綜合分析考慮?？偟膩碚f，對配電主變壓器的容量大小類型的準確選擇，取決于用電區域負荷增長的技術現狀水平和實際增長速度、上哪一級主電網能夠提供有效負載增量的輸送能力、與之緊密相連接的主要配電裝置技術規格和各項性能指標，取決于電力負荷設施本身工作的工作性質要求和客戶對系統供電系統可靠性要求指標的相對高低水平等多個因素。主變壓器設計額定電壓容量一般應能完全滿足額定供電頻率區域系統內各種用電機械負荷能力的運行需要，即可以滿足電網全部的用電及設備工作總電負荷容量的供電需要，以便機組投入電網運行使用后也能維持常年平穩經濟高效運行，避免主變壓器長期持續處于高壓過低負荷狀態運行。新建變電站主變壓器負荷容量設計的合理方案選擇首先要充分考慮主變壓器設計最佳的負荷率，運行系統效率比要高、損耗系數要更低等的綜合要求。單臺主變壓器負荷容量大小的設計選擇一般不宜設置過大負荷或設計過小，單臺容量大應盡可能根據各供電側區域電網的設計負荷密度水平進行優化選擇，要盡量預留大負荷的發展條件和進一步擴建變電站的空間可能，實現主變電站容量比由小到大。投產試運行初期要求主變壓器的經濟運行負載率能盡量的接近其最佳的經濟的運行負載率系數，最大運行負荷的利用小時數在大于3000 h以上時可取為0.6～或0.7，最大運行負荷的利用小時數在小于3000 h以下時則可取為0.75～1.00。

3、變壓器節能設計

變壓器損耗包括有功功率損耗及無功功率損耗。變壓器有功損耗由鐵損和銅損，鐵損又稱空載損失，其值與鐵心材質等有關，而與負荷大小無關，是基本不變的;而銅損與負荷電流平方成正比，負載電流為額定值的銅損又稱短路損失變壓器的無功損耗由兩部分組成，一部分由勵磁電流即空載電流造成的損耗，他與鐵心有關而與負荷無關;另一部分無功損耗指一、二次繞組的漏磁電抗損耗，其大小與與負載電流平方成正比。

結語：變壓器的經濟運行的狀況對城市電力系統供電的安全可靠性起著有著重要作用。在用電需求條件下，電力企業應重視主變壓器的設計和選型，充分考慮電力系統的綜合因素，科學選擇主變壓器的選型，提高主變壓器的整體性能，以保證電力系統的安全穩定運行。

參考文獻：

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