何玉珍

摘? 要：變壓器是一種非常重要的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)當(dāng)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(yīng)用當(dāng)中，通常都需要對變壓器進行設(shè)計，變壓器的設(shè)計和選擇具有非常重要的意。

關(guān)鍵詞：變壓器，設(shè)計選型，探討

引言：為了能夠使用電系統(tǒng)在運行過程當(dāng)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(shè)計，變壓器就是這個過程當(dāng)中一個不可或缺的環(huán)節(jié)。在變壓器的設(shè)計過程當(dāng)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(fā)揮它的實用功能，所以，相關(guān)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(shè)計選型關(guān)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(zhì)有關(guān)。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(zhì)量決定的，與荷載的大小無關(guān)。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(yīng)所引起的電流沿導(dǎo)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(dāng)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(zhì)決定的。

2、電力超標(biāo)故障

變壓器作為一種電流的設(shè)備，它雖然承擔(dān)著轉(zhuǎn)變和穩(wěn)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(shè)備工作的過程當(dāng)中，變壓器的電壓與電超過額定的電壓，內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會在一定的程度上受到損傷。為了解決電力超過標(biāo)準(zhǔn)的問題，我們通常所采用的方法就是在其內(nèi)部安裝低壓保護裝置，這種裝置主要是以空氣作為開關(guān)，這樣一來，我們就可以在很大的程度上控制變壓器的內(nèi)部電壓，如果說電壓超過額定的標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)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(xiàn)象的發(fā)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(chǎn)生非常大的零序電流，然而變壓器內(nèi)部的零序電流就一定會在田心當(dāng)中產(chǎn)生零序磁通，這樣一來就會在變壓器的油箱內(nèi)壁，或者說其他的構(gòu)建當(dāng)中形成回路。但是變壓器的金屬構(gòu)件都是非導(dǎo)磁部件，所以說磁滯和渦流損耗就會使這些部件發(fā)熱，這樣一來，就會導(dǎo)致變壓器部分金屬構(gòu)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(shè)計選型

1、主變壓器聯(lián)結(jié)組別的確定

（1）它應(yīng)能夠最及時而有效地的去抑制掉來自各負載端所發(fā)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(zhì)量。實際的工程設(shè)計中我們所需經(jīng)常都要被采用的到的主變壓器就應(yīng)該屬于這么一種雙圈變壓器，當(dāng)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(jīng)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(dāng)鐵心能量已達到近乎完全的飽和時的諧振狀態(tài)，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(yīng)注意根據(jù)各地區(qū)實際供電環(huán)境條件、負荷性質(zhì)、運行維護方式條件和設(shè)計用電容量范圍等有關(guān)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(zhǔn)確選擇，取決于用電區(qū)域負荷增長的技術(shù)現(xiàn)狀水平和實際增長速度、上哪一級主電網(wǎng)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(shù)規(guī)格和各項性能指標(biāo)，取決于電力負荷設(shè)施本身工作的工作性質(zhì)要求和客戶對系統(tǒng)供電系統(tǒng)可靠性要求指標(biāo)的相對高低水平等多個因素。主變壓器設(shè)計額定電壓容量一般應(yīng)能完全滿足額定供電頻率區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)各種用電機械負荷能力的運行需要，即可以滿足電網(wǎng)全部的用電及設(shè)備工作總電負荷容量的供電需要，以便機組投入電網(wǎng)運行使用后也能維持常年平穩(wěn)經(jīng)濟高效運行，避免主變壓器長期持續(xù)處于高壓過低負荷狀態(tài)運行。新建變電站主變壓器負荷容量設(shè)計的合理方案選擇首先要充分考慮主變壓器設(shè)計最佳的負荷率，運行系統(tǒng)效率比要高、損耗系數(shù)要更低等的綜合要求。單臺主變壓器負荷容量大小的設(shè)計選擇一般不宜設(shè)置過大負荷或設(shè)計過小，單臺容量大應(yīng)盡可能根據(jù)各供電側(cè)區(qū)域電網(wǎng)的設(shè)計負荷密度水平進行優(yōu)化選擇，要盡量預(yù)留大負荷的發(fā)展條件和進一步擴建變電站的空間可能，實現(xiàn)主變電站容量比由小到大。投產(chǎn)試運行初期要求主變壓器的經(jīng)濟運行負載率能盡量的接近其最佳的經(jīng)濟的運行負載率系數(shù)，最大運行負荷的利用小時數(shù)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(shù)在小于3000 h以下時則可取為0.75～1.00。

3、變壓器節(jié)能設(shè)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(zhì)等有關(guān)，而與負荷大小無關(guān)，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(guān)而與負荷無關(guān);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(jié)語：變壓器的經(jīng)濟運行的狀況對城市電力系統(tǒng)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(yè)應(yīng)重視主變壓器的設(shè)計和選型，充分考慮電力系統(tǒng)的綜合因素，科學(xué)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(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]廖瑞金，邵山峰，成立，楊麗君，趙學(xué)童，換流變壓器油紙選型研究[J].智慧電力，2019，45 （07） ： 9-17+36。

[2]牛燕，配電變壓器的設(shè)計選型探討[J].華中電力，2020， 17 （3）：65-67。