电气元件变压器的研究与分析

郭敏杰，王 隽

（沈阳机床股份有限公司电装分公司 辽宁 沈阳 110142）

1 变压器的容量

电气系统中，变压器是一个静止的电气元件，它的作用是将线路中某一个电压变成频率相同的另一个或几个不同的电压的设备（如图1），在电路中的作用非常重要。

图1 变压器原理图

在电气工作线路中，变压器的容量、数量影响着变压后的电压，同时还对主线路的形式和配电装置的结构与布线有影响，对于它的选择可以根据以下几点：

发电机电压母线接线的前提下：

（1）在电压母线负荷最小的情况下，变压器的容量可以将母线上剩余有功和无功容量送入到系统中；

（2）在发电系统中，发电机组中出现有一台发电机停机出现故障的时候，变压器可以倒送功率；

（3）在变压系统的工作中，变压器的输出功率能够提供所需要的最大值；

（4）在一般电路中，发电机与变压器的数量各为两台，当一种一台出现故障的时候，另一台变压器的容量可以将输送母线剩余功率的70%以上。

单元接线变压器容量的确定：

（1）单元接线变压器的容量在出去10%的裕度之外来确定；

（2）变压器的容量要能满足使用5～10年规划负荷的选择，同时还要综合使用到20年报废。

连接两种不同电压的变压器容量的确定：

（1）变压器容量不要小于两种不同电压母线上任何一台机组的容量；

（2）如果在能满足条件的前提下，为了能布置和引线方便，可以选择一台变压器进行两种不同电压的变压，如图2所示。

图2 变压器接线图

2 变压器的相数与绕组数

变压器按照相数的不同可以分为单相变压器和三相变压器，两者比较之下，三相变压器相对而言价格低些，机构上小一些，在330KV的电力系统中，一般都选择三相变压器，但是在有些特殊的场所，三相变压器不能满足使用，就需要多台三相，或者更换为一台单相变压器。

变压器以绕组数的形式可以分为双绕组普通式变压器、三绕组式变压器、自耦式变压器、低压绕组分裂式变压器，在一些小型发电厂，机组容量在12.5万KW以下的，一般采用三绕组变压器，在20万KW以上的发电厂，采用两台双绕组变压器，如图3所示。

图3 变压器绕组数选择

两台双绕组变压器的优处在于适合机组容量大，短路电流大的线路，高压的调压和负荷分配好与三绕组变压器，同时电机出口QF选择容易。

3 变压器的调压方式

变压器的调压方式是通过切换分接头开关，改变变压器高压绕组的匝数，从而改变其变比，最终实现电压调整，其中有带电压调压和不带电压调压，带电压称为无激磁调压，另一个是有载调压。

在潮流方向不确定，同时还要求变压器副边电压维持在一定范围内，具有可逆工作的联络变压器，发电机经常在低功率下运作的前提下，选择无激磁调压变压器。

在变电所、工厂等电网中，需要出现负荷变化，同时还要满足电能，还要维持中、低压，有的变电站无人值班，可以遥控调压的，选取有载调压变压器。

4 结论

变压器的选取和应用考虑的因素有很多，以上三点内容之外还有考虑变压器的冷却方式，冷却方式有很多种，有空冷、水冷、油冷以及油和水结合冷却，选取正确的方式，保证变压器长时间的运行。

变压器的种类有很多种，例如干式变压器、旋转变压器、直流变压器、交流变压器等，这些变压器在电路中的作用不同，但实质上都是变压，懂得它的原理设计，知道变压器的注意事项，了解现场使用要求和注意要点，满足安全性、经济性以及可靠性的要求，设计、选型从而得出具体参数，最终设计出需要的变压器。

[1]唐岳柏.浅议.110kv变电站电气主接线的选择[J].科技创新报.

[2]朱雪凌.查丛梅.许强.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2009.

[3]许珉.孙丰奇.发电系统分析[M].北京，高等教育出版社，2011.

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