變壓器的額定參數(shù)選擇與負(fù)荷選擇是電力系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和運行效率。變壓器的額定參數(shù)是其設(shè)計和運行的基礎(chǔ)指標(biāo)，主要包括額定容量、額定電壓、額定電流、額定頻率及溫升等，需根據(jù)供電需求和技術(shù)規(guī)范嚴(yán)格確定。

額定容量

定義：變壓器在額定電壓、額定電流下長期連續(xù)運行時，能輸出的最大視在功率（單位：kVA/MVA）。

-選擇依據(jù)：

-需滿足計算負(fù)荷的要求，同時預(yù)留一定裕度，以應(yīng)對負(fù)荷增長或短時過載。

-單臺變壓器容量不宜過大，否則故障時停電影響范圍大；若負(fù)荷集中且供電距離短，可采用大容量變壓器。

-多臺變壓器并列運行時，總?cè)萘繎?yīng)滿足最大負(fù)荷需求，且單臺故障時剩余變壓器能承擔(dān)60%~70%的關(guān)鍵負(fù)荷。

額定電壓（U?）

-一次側(cè)額定電壓（U??）：與供電電網(wǎng)的額定電壓一致，需考慮線路壓降（一般不超過5%）。

-二次側(cè)額定電壓（U??）：需滿足用電設(shè)備的額定電壓要求。對于配電變壓器，二次側(cè)額定電壓通常比用電設(shè)備高5%，以補(bǔ)償線路壓降。

-注意：變壓器的絕緣水平由最高運行電壓決定，需與系統(tǒng)過電壓水平匹配。

額定電流（I?）

-計算公式：一次側(cè)額定電流

I_{1N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{1N}}（線電流）二次側(cè)額定電流

I_{2N}=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_{2N}}

-選擇依據(jù)：需大于等于變壓器低壓側(cè)的最大工作電流，同時滿足開關(guān)設(shè)備和電纜的載流量要求。

額定頻率（f?）

-我國標(biāo)準(zhǔn)為50Hz，需與供電系統(tǒng)的頻率一致。頻率偏差過大會影響變壓器鐵芯勵磁電流和損耗。

-繞組溫升（ΔT）：干式變壓器通常為80K或100K；油浸式變壓器繞組溫升為65K，油面溫升為55K。

-需根據(jù)環(huán)境溫度校驗，確保運行時繞組溫度不超過絕緣材料耐受極限。

負(fù)荷選擇的核心是根據(jù)用戶用電需求確定變壓器的容量和類型，需結(jié)合負(fù)荷計算、負(fù)載率優(yōu)化和未來發(fā)展綜合分析。

負(fù)荷計算方法

-需要系數(shù)法（最常用）：計算負(fù)荷

P_j=K_x\times\sumP_e其中，K_x

為需要系數(shù)（查表，如連續(xù)運行設(shè)備取0.7~0.9，短時運行設(shè)備取0.3~0.5），\sumP_e

為所有設(shè)備的額定功率之和。視在計算負(fù)荷

S_j=\frac{P_j}{\cos\varphi}。

-二項式法：適用于負(fù)荷波動大的場合，考慮“主要負(fù)荷+附加負(fù)荷”的組合，公式為

P_j=bP_e+cP_x。

-概率統(tǒng)計法：基于負(fù)荷曲線的概率分布計算，適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)，精度較高但計算復(fù)雜。

負(fù)載率優(yōu)化

-經(jīng)濟(jì)運行區(qū)間：變壓器負(fù)載率在60%~80%時，綜合損耗最小效率最高。

-β＜30%：空載損耗占比高，不經(jīng)濟(jì)。

-β＞100%：過載運行，繞組溫升超標(biāo)，縮短壽命。

-功率因數(shù)校正：若用戶自然功率因數(shù)（cosφ）低于0.9，需配置無功補(bǔ)償裝置，降低無功需求，減小視在負(fù)荷，避免變壓器容量浪費。

負(fù)荷預(yù)留

-需根據(jù)用戶規(guī)劃預(yù)留容量。若當(dāng)前計算負(fù)荷為S，若預(yù)計年增長率r，則變壓器容量可按

S_n=S\times(1+r)^n/\eta

估算。

-對于負(fù)荷不確定性大的場景，可預(yù)留20%~30%的裕度；對于負(fù)荷穩(wěn)定的工業(yè)用戶，裕度可降至10%。

根據(jù)應(yīng)用場景選擇合適的變壓器類型，常見類型及適用條件如下：

類型特點適用場景

油浸式變壓器散熱好、成本低、容量，戶外變電站、工業(yè)企業(yè)、農(nóng)村配電。

干式變壓器無油、防火、噪聲小、成本高、容量較?。ā?000kVA）室內(nèi)配電、防爆區(qū)域

非晶合金變壓器空載損耗低節(jié)能要求高的場景

有載調(diào)壓變壓器可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)電壓負(fù)荷波動大、電壓質(zhì)量要求高的區(qū)域

注意事項

1.環(huán)境適應(yīng)性：高海拔地區(qū)（＞1000m）需降容使用（每升高100m，容量降低1%）；潮濕或鹽霧環(huán)境需加強(qiáng)絕緣（如選用全密封變壓器）。

2連接組別：確保高低壓側(cè)電壓相位匹配。

3.能效等級：優(yōu)先選用高能效變壓器。

4.保護(hù)配置：需配套過流、零序、溫度保護(hù)。

變壓器的額定參數(shù)選