我们都知道，发电厂是输变电系统中非常重要的组成部分。发电厂的电气设备种类很多，可以说最重要的就是电力变压器。发电厂使用什么样的变压器呢？下面一起来看看。

     变电站有多少种类型？

　　按电压等级分为超高压变电站、高压变电站、中压变电站和低压变电站。330kV以上的称为超高压，10kV～330kV的称为高压，1kV～10kV的称为中压，1kV以下的称为低压。

　　根据供电对象的不同，可分为村镇变电站、工业变电站、农业变电站。

　　根据其在电力系统中的地位和作用，可分为枢纽变电站、中间变电站、区域（本地）变电站、企业变电站和末端（用户）变电站。

　　枢纽变电站：枢纽变电站位于电力系统的枢纽点。电压等级一般为330kV及以上。它与多个电源相关联，回路多，变电站容量大。它对电力系统运行的稳定性和可靠性起着最重要的作用。

　　中间变电站：中间变电站位于系统主环线或系统主干线的接口处。电压等级一般为330～220kV，2～3个电源多条线路汇聚。全站停电后，会造成区域电网的断网。

　　区域变电站：区域变电站是一个区域和一个中小城市的主变电站。电压等级一般为220kV。全站停电后，该地区或城市的供电将中断。

　　企业变电站：企业变电站是大中型企业专用变电站，电压等级35～220kV，进线1～2条。

　　电厂变压器的种类和作用

　　发电厂主变压器

　　我们知道发电厂的电机发出的电压一般在20kV以下。这时需要一个变压器将电压升高到系统母线电压，以向系统传输电力，以减少传输中的功率。因此，电厂使用的主变压器是功率升压变压器。

　　发电厂用高压变压器

　　发电机的输出电压降低到电厂高压母线电压，供电给电厂高压电机和低压变压器。

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　　发电厂用低压变压器

　　将电厂使用的高压母线电压降为低压母线电压，向低压单相和三相负载供电。

　　电厂高压后备变压器

　　作为电厂高压母线的备用电源。

　　电厂低压后备变压器

　　作为电厂低压母线的备用电源。

　　隔离变压器

　　起到系统隔离和安全的作用，一般用于为偏远的砂浆泵站供电。

　　还有一些特殊的变压器，如除尘变压器、励磁变压器、行车灯变压器、整流变压器等。

　　电厂主变压器的选型原则

　　1、相数的确定

　　功率升压变压器有单相变压器组和三相变压器。单相变压器组由三个单相变压器组成。与同容量的单相变压器组相比，三相变压器具有价格低、体积小、损耗低等优点。一般在330kV以下的电力系统中，一般采用三相变压器。只有在受变压器制造和运输条件限制时，才考虑单相变压器组。

　　一般电厂应根据经济论证来决定是选择单相变压器组还是三相变压器。

　　2、电厂变压器绕组数的确定

　　电力变压器按绕组数可分为三绕组、双绕组、自耦式、分绕组式。当电站最大单机容量为125kw及以下时，若采用两个高压向用户供电或接入电力系统，一般采用三绕组变压器，第三绕组接发电机。但通过每个绕组的功率应达到变压器容量的25%以上，否则不如使用两个双绕组变压器经济合理。

　　当电厂只提升一级电压时，可采用双绕组普通变压器。当电厂最大容量在200MW以上时，一般采用双绕组变压机组接入系统。如果发电厂有两个升压电压，通常使用三绕组变压器（或自耦变压器）作为联络变压器。.低压绕组用作工厂启动电源或工厂备用电源，其主要作用是实现高、中压的接通。其低压绕组呈三角形连接，以抵消三次谐波分量。当中压为中性点且不直接与电网接地时，只能使用普通的三绕组变压器。具有扩展单元接线的变压器，

　　与同容量同电压等级的普通变压器相比，自耦变压器的经济效益非常显着。但是，由于自耦变压器在高压电网和中压电网之间有电气连接，它有可能将过电压从一个电压等级的电网转移到另一电压等级的电网，所以它的高压高压侧必须是高压侧必须是中性点直接接地。因此， 220kV及以上电压等级的变压器可以选择自变。

　　继续阅读：如何选择合适的110KV电力变压器？

　　3、分接开关的选择

　　为了保证发电质量，可以通过切换变压器分流开关来改变变压器高压绕组的匝数，从而改变其变比，实现电压调节。切换方式分为两种：有负载切换的有载（励磁）稳压方式和无负载切换的空载（非励磁）稳压方式。空载调节范围一般只有10%以内（即±2X2.5%），有载电压调节范围可达30%，但其结构复杂，价格较高。一般在能满足正常电压波动时采用空载调压方式。对于接线和输出电压变化较大的电厂主变压器，且要求变压器二次电压保持在一定水平时，应采用有载调压方式。当发电机经常在低功率因数下运行时，应选用有载调压变压器。

　　4、绕组连接方式的确定

　　变压器绕组的接线方式必须与系统电压相位一致，否则无法并联运行。电力系统中的变压器绕组有两种连接方式：星形和三角形。符号Y用来表示高压绕组为星形接法，中性点用来表示YN，中、低压绕组用y和yn表示，用三角形表示。

　　连接时，用D代表高压侧；用来表示低压侧。采用全星形接线组的变压器，即变压器的高、中、低三边均按星形连接，可消除三次谐波的影响。这种接线的零序组电阻大，有利于限制短路电流，也便于在中性点接消弧线圈。缺点是三次谐波没有通道，使正弦波电压波形失真，干扰通讯设备，同时影响继电保护整定的准确性和灵敏度。

　　一般110kV及以上电压，变压器三相绕组用“Yn”接；35kV～110kV变压器采用“yn”接法，使其中性点通过消弧线圈接地。因此，普通双绕组一般采用Yn、d11接线；三绕组变压器一般选用YN、y、d11或Yn、yn、d11形式。

　　5、变压器阻抗的选择

　　电厂变压器各侧阻抗值必须从电力系统稳定性、潮流方向、无功功率分配、继电保护、短路电流、系统中电压调节方式、并联运行等方面综合考虑。变压器的阻抗决定了变压器的结构。变压器绕组在铁芯上的相对位置决定了变压器的阻抗。

　　三绕组变压器分为升压结构和降压结构两种。考虑到电力系统和供电电压的质量，减少输电时的损耗，变压器阻抗越高。越小越好，但越小组电阻会增加短路电流，给低压设备的选择带来困难。因此，与发电机相连的变压器应选择升压型。

　　6、电厂变压器冷却方式的选择

　　变压器的冷却方式主要有自然风冷、强制风冷、强制油循环水冷、强制油循环风冷、强制油循环引导冷却等，因变压器类型和容量而异。小容量变压器一般选择自然风冷和强制风冷；大容量变压器采用强制油循环风冷；强制导向油循环冷却一般用于大型变压器。水资源充足的电厂主变，为节约土地，也采用强制油循环水冷。

　　7、变压器各侧电压的选择

　　如果采用一定电压等级的变压器作为电源，为了保证线路末端电源的电压质量，即保证线路末端电压为额定电压10%电压损耗条件下的值，本侧电压按额定电压的120%选择。如果某一电压等级属于电网，且端子为负载端子，则应根据电网的额定电压选择这一侧的电压。

　　发电厂使用哪种变压器？

　　上面我们已经详细描述了发电厂的主变压器。接下来我们来说说其他电场厂使用的变压器。随着科学、技术和经济的发展，世界越来越重视环境保护和清洁。因此，太阳能发电和风力发电应运而生，比传统的发电方式更环保。箱变和干变常用于太阳能发电厂和风力发电厂。

　　干式变压器通常用于太阳能发电厂，用于安全隔离。干式变压器在变压器油箱内无油浸，具有阻燃、防爆等特点，在安全运行方面具有优势。但根据我们的项目经验，为了变压器的安全和人身安全，我们建议干式变压器加装保护柜。保护变压器免受雨、风和小动物的影响，并通过与干式变压器保持安全距离来保护人员。

　　垫装式变压器已广泛用于风力涡轮机太阳能发电厂，尤其是在北美市场。垫式变压器也是油浸式的，但与变电站变压器不同的是，垫式变压器需要机柜从地下连接到套管，使得垫式变压器比变电站变压器更安全；垫式变压器的安装也比变电站变压器容易得多，占地面积也小得多。

　　此外，如果项目对安全运行要求较高，客户可能需要KNAN/KNAF冷却变压器，浸入植物油中。植物油的闪点比矿物油高。植物油变压器比矿物油变压器成本更高且更安全。

　　综上所述，我们可以理解高压变压器、垫装变压器、干式变压器等都可以用于电厂。

　　如果您的发电厂需要变电站和变电站项目，请联系广州通顿。凭借多年的国际电力项目经验，我们的工程师团队可以根据项目需求和客户要求设计合适的电力变压器。

 　　油浸式变压器具有散热好、损耗低、容量大、价格低等特点。目前，电网中运行的电力变压器大多为油浸式变压器。本文重点分析油浸式变压器的结构。

　　铁芯和绕组构成三相油浸式变压器的重要组成部分。此外，还有油箱、储油柜、套管、呼吸器、散热器、分接开关、气体继电器、温度计、净油器等。

　　铁心

　　铁芯在变压器中的作用是什么？

　　铁芯是变压器的主要磁路，其主要作用是导磁。它将初级电路的电能转化为磁能，并从磁能转化为次级电路的电能。

　　变压器中的铁芯一般采用硅钢片叠层而成，硅钢片之间相互绝缘。硅钢片主要影响变压器的空载损耗。

　　按绕组在铁芯内的排列方式：有铁芯式和铁壳式两种。铁芯柱、高低压绕组、铁轭三部分构成变压器的闭合磁路。

　　通顿的铁芯采用冷轧取向硅钢片，有80、85、90、100、110等等级的硅钢片。等级越小，空载损耗越低，变压器性能越好，铁芯结构越好。大容量变压器的铁芯内设有冷却油道，以达到良好的冷却效果。

　　变压器绕组

　　绕组构成变压器的电路，分为初级绕组和次级绕组两种。初级绕组接电源，次级绕组接负载。通顿变压器绕组由用高强度绝缘纸包裹的铜线或铝线制成。

　　三相变压器各相的一、二绕组做成圆柱形，套在同一个铁芯柱上。这种放置是因为低压绕组更容易使铁芯绝缘。低压绕组与铁芯之间以及高压绕组与低压绕组之间采用绝缘材料制成的套管进行可靠绝缘。为了便于散热，在高低绕组之间留有一定的间隙作为油道，使变压器油能够流动。

　　变压器油箱

　　1、什么是变压器油箱？

　　变压器油箱是变压器的外壳。油箱内装满变压器油，铁芯和绕组安装在其中。对于容量较大的变压器，通顿将在变压器油箱外加装散热器。通顿变压器油箱具有密封性好、耐腐蚀的特点，油箱不会漏油。

　　2、变压器油

　　通顿使用的变压器油主要有两种：一种是具有良好绝缘性能的矿物油。矿物油有25号和45号两种，电热性能优良，价格便宜；

　　另一种是环保植物油，具有闪点高、电性能好、可再生、可生物降解等优点，但价格高，是矿物油的3-4倍。

　　您可以选择适合您需要的变压器油。

　　3、变压器油是干什么用的？

　　变压器油是绝缘的。变压器油的绝缘性能优于空气。绕组浸入油中可提高各处绝缘性能，并避免与空气接触，防止绕组受潮；

　　另一方面是散热作用，利用油的对流，将铁芯和绕组产生的热量通过变压器油箱壁和散热管向外散发。

　　储油柜（油枕）

　　变压器储油柜看起来像一个圆柱形的枕头，所以也叫油枕。它水平放置在油箱上方，并通过管道与变压器油箱相连。储油柜的容积一般为油箱容积的10%左右。

　　当变压器油受热膨胀时，变压器油从油箱流入储油柜；当变压器油冷收缩时，变压器油从储油柜补充到油箱中。储油柜有两个作用：一是当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或收缩时，油枕起到储油和补油的作用，保证油箱充满油，使铁芯和绕组完全浸入油中；其次，变压器油只与油枕内的空气接触，可以减少油面与空气的接触面积，减少变压器油受潮氧化的机会。

　　变压器套管

　　变压器绕组的引线通过导杆与外电路相连。变压器套管是导杆与箱盖之间的绝缘体，起绝缘和固定导杆的作用。

　　1.变压器套管类型

　　变压器中有两种套管：高压套管（HV 套管）和低压套管（LV 套管）。

　　2.绝缘套管

　　变压器绕组的引线在从油箱引出和出油箱时，必须穿过绝缘套管，使带电引线绝缘。绝缘套管主要由中心导电棒和瓷套管组成。油箱内的导电棒一端与绕组相连，另一端在外面与外电路相连。它是变压器容易发生故障的部分。因此，变压器套管需要定期维护和更换。

　　绝缘套管的构造主要取决于电压等级。对于低电压，一般使用简单的实心瓷套管。电压较高时，为了加强绝缘能力，在瓷套管和导电棒之间留有一层油层。这种套管称为充油套管。当电压在110kV以上时，使用电容充电套管，简称电容套管。电容套管除在瓷套管内腔注油外，在中心导电棒（空心铜管）与法兰之间还有一个电容绝缘体将导电棒包裹起来，作为法兰与导电之间的主要连接。竿。

　　变压器套管漏油是最常见的故障。轴套漏油的原因是轴套上部的橡胶密封圈和轴套底部的橡胶平垫圈老化，需要定期检查和更换轴套的密封圈和橡胶垫圈。衬套。

　　变压器呼吸器

　　1.什么是变压器呼吸器？

　　变压器呼吸器又称吸湿器，通常由管子和玻璃容器组成，内部装有干燥剂（硅胶或活性氧化铝）。

　　2、变压器为什么要使用呼吸器？

　　清洁并擦干储油柜空气中的杂物和水分，以保持变压器油的绝缘强度。

　　当储油柜内的空气随着变压器油的体积而膨胀或收缩时，排出或吸入的空气通过呼吸器，呼吸器中的干燥剂吸收空气中的水分，过滤空气，保持油液清洁。浸渍氯化钴的硅胶，干燥时颗粒呈钴蓝色，但随着硅胶吸水接近饱和，颗粒状硅胶会变成粉白色或红色，可以判断硅胶是否含有失败的。潮湿的硅胶可以通过加热干燥再生。当硅胶颗粒的颜色变成钴蓝色时，再生工作就完成了。

　　压力释放装置

　　泄压装置在保护电力变压器方面发挥着重要作用。在油浸式变压器中，如果出现内部故障或短路，电弧会使油瞬间蒸发，导致变压器油箱内压力迅速升高。如果这种压力在短时间内不释放，油箱可能会破裂，可能引起爆炸和火灾，造成更大的破坏，因此必须采取措施防止这种情况发生。泄压装置有防爆管和泄压器两种。防爆管用于小型变压器，压力释放器用于大中型变压器。

　　变压器散热器

　　变压器散热器的形式有波纹、扇形、圆形、排气管等，散热面积越大，散热效果越好。当变压器上层油温与下层油温存在温差时，油通过散热器形成对流，经散热器冷却后流回油箱，从而降低变压器的温度。为提高变压器的冷却效果，可采取空冷、强制油空冷、强制油水冷却等措施。

　　布赫兹气体继电器

　　气体继电器是一种保护装置。用法兰将气体继电器安装在储油柜与变压器油箱之间的直接管路中。当变压器内部故障产生气体或油涌时，它们会首先聚集在气体继电器的上部空间，使气体继电器的触点动作，接通指定的控制回路，并及时发出信号报警或启动保护元件自动切断变压器

　　分接开关

　　1.什么是分接开关？

　　储油柜用于有载调压变压器时，在储油柜底部安装一个不带胶囊的开关式储油柜。

　　2、分接开关的种类有哪些？

　　变压器调压方式分为有载调压和空载调压两种。

　　有载调压（有载分接开关）是指变压器在运行过程中可以通过调整其分接位置，从而改变变压器变比来达到调压的目的。

　　无载分接开关是零电流转换开关，没有灭弧措施，只能在变压器停止运行时进行调节。

　　3、变压器的分接开关在哪里？

　　变压器抽头一般从高压侧分接，主要考虑：

　　(1)变压器的高压绕组一般在外边，分接方便；

　　(2)高压侧的电流更小，分体式开关的引出线和载流部分的导体截面更小，接触不良的影响很容易解决。

　　分接开关原则上可以在任一侧，需要进行经济技术比较。例如500kV大型降压变压器的分接开关从220kV侧引出，而500kV侧是固定的。

　　当电压过低或过高，需要调整有载分接开关的几个抽头才能满足要求时，要注意以下情况：

　　应一次调一档，即每按一次N+1或N-1键，中间暂停1分钟，当档位指示灯出现新数字时，按一下按钮。依次重复上述过程，直至达到最终目标。电动操作联动时（即一次操作，会调整多个分接，俗称滑动），主变控制屏档位指示灯应出现第二分接位置，并立即按下紧急按钮.停止按钮并更改为手动操作。

　　油净化器

　　滤油器是装满吸附剂（硅胶或活性氧化铝）的容器，安装在变压器油箱侧壁或强油冷却器下部。变压器运行时，由于上下油层的温差，变压器油自上而下通过滤油器形成对流。当油与吸附剂接触时，其中的水分、酸类和氧化物被吸收，使油清洁，延长油的使用寿命。

 　　变压器以及其他配电设备仍然是商业建筑电气系统配电的基本组成部分。本文介绍了几个有用的设计概念，用于在商业建筑电气系统设计中选择和确定变压器尺寸。

　　变压器改变电压电平以向电气负载提供所需的电压。他们为建筑物提供所需的输入电力服务。变压器初级和次级电压可2400；4,160；7,200；12,470；15 kV 级为 13,200，600 V 级为 120、208、240、277 和 480。

　　变压器位于室外或建筑物内的电气室或法规允许的其他区域。与变压器初级侧相关的电气相位特性是三相、三线或三角形连接。次级是 3 相、4 线或星形连接。

　　建筑类型

　　商业建筑中使用的变压器有不同的结构类型。我们对其一般特性的了解将使设计人员和最终用户能够为电气系统应用做出正确的选择。以下是业内可用的一些变压器类型及其一些特性：

　　通风干式变压器采用空气通风，使用较大的间隙空间，并使用不同的绝缘材料来增加空气的介电强度。它们包含围绕绕组的外壳，用于机械保护和人员安全。这种类型最常用于建筑室内电气系统配电。有关典型的干式变压器额定值、尺寸和重量，请参见表 1。

　　密封干式变压器的大部分特性与干式变压器相似。不同之处在于它们包含一个带有氮气或其他介电气体的封闭罐，以保护绕组。它们可以安装在室外或室内。它们适用于具有腐蚀性或肮脏环境的区域。

　　铸造线圈变压器由封装在增强树脂中的初级和次级绕组构成。它们可以安装在存在湿气或空气污染物的地方。

　　非通风干式变压器与通风式变压器相似，但完全封闭。这种类型可以安装在无法使用通风型变压器的腐蚀性或肮脏大气条件的区域。

　　油浸式变压器的结构是将绕组封装在一个充满绝缘矿物油的油箱中。定期测试这种类型的变压器以确定影响其使用寿命的介电击穿是一种很好的做法。

　　应用类型

　　作为商业建筑电气系统的一部分，变压器有多种安装和使用方式。这些应用程序类型包括：

　　室内配电变压器与配电盘一起使用，并单独安装，以提供系统配电内特定系统应用中的特定电气负载要求。额定电压高于 600 V 的油绝缘型、高于 35,000 V 的干式变压器以及额定高于 600 V 的其他变压器都需要安装在金库房内，金库房必须根据建筑的要求配备防火外壳。变压器类型和适用的地方当局要求，在室内时。不超过 600 V 且属于室内建筑电气系统配电的变压器的初级和次级电压均低于 600 V，最常见的电压电平变化为 480 V 至 208 Y/120 V。

　　垫板式变压器安装在室外，根据项目规模和要求，被认为是为建筑电气系统提供服务入口电压的首选方案。它们通常具有高于 600 V 的初级电压和低于 600 V 的次级电压，相关保护装置的隔间组装在一个完整的防篡改和防风雨单元中。

　　此外，商业设施的规模将决定为特定应用设计配电系统的适当方法。在此电气系统设计中，变压器可用作变电站、一次单元变电站、二次单元变电站或网络配置的一部分。

　　浆纱

　　变压器负载的电气尺寸以 kVA 为单位。该额定值提供了连接到设备次级侧变压器的负载在特定时期内提供的相关功率输出。作为建筑电气系统设计阶段的一部分计算的负载显示在施工文件的相应设备明细表中，单位为 VA 或 kVA。

　　确定变压器容量和为设计应用选择适当额定值的一般方法是从相应的电气计划中获得计算出的设计负载，并为设备计划中显示的未来负载增长增加 20% 的备用容量，除非另有指示该设施基于设计参数。例如，208 Y/120 V、3 相、4 线配电板的基于代码的需求负载为 42 kVA，其中不包括未来增长的备用容量。因此，将系统电压从 480 V 三相 3 线转换为 208 Y/120 V 三相 4 线所需的变压器尺寸为：

　　变压器尺寸 (kVA) = 42 kVA x 1.25 = 52.5 kVA

　　因此，从 480 V 初级到 208 Y/120 V 次级的可用标准额定值中，将为此应用选择 75 kVA 变压器。最常见的建筑行业标准额定值为 3、6、9、15、30、37.5、45、75、112.5、150、225、300、500、750 和 1,000 kVA。

　　上述简单计算符合实现变压器正常预期寿命的意图，其基于以下基本条件：

　　变压器等于或小于其额定kVA和额定电压。24 小时内冷却空气的平均温度为 86 华氏度。冷却空气的温度在任何时候都不会超过 104 F。选择

　　变压器选择从为电气系统中连接的负载供电所需的 kVA 额定值开始。室内配电变压器的另一个考虑因素是负载类型：线性或非线性。线性负载包括电阻加热和感应电机；非线性负载由电子设备产生，通过产生谐波导致电力信号失真。非正弦电流产生的谐波会产生额外的损耗和变压器线圈的发热，从而降低变压器的预期寿命。

　　用于非线性负载的室内变压器可以选择 K 额定值，这使变压器能够承受电气系统中的非线性条件。K 级变压器不会减轻或消除谐波。但是，它们确实可以保护变压器本身免受谐波造成的损坏。对于谐波抑制，K 级变压器可以与谐波滤波器或扼流圈结合使用。对于线性负载应用，应选择磁芯损耗较低的变压器。选择变压器时应考虑的其他因素包括初级和次级的额定电压、电压抽头、效率、阻抗值、冷却类型和温升、电压绝缘等级、基本脉冲水平和声级。

　　实际应用

　　近两年，迈阿密戴德县建设了两个大型项目：佛罗里达国际大学足球场和迈阿密国际机场南航站楼。这两个项目都包括干式 480 V、3 相至 208 Y/120V V 降压变压器（在 NEMA 2 外壳中），电气系统配电设计的功率范围从 15 kVA 到 112.5 kVA。

　　这座拥有 18,688 个座位的 FIU 足球场设计有大约 12 台变压器，作为电气系统配电的一部分，以便为体育场建筑结构和附属场地房屋建筑中的通用插座、小型电机和其他负载供电。MIA 南航站楼扩建设计有大约 50 台变压器，其意图与体育场的相似，但负载组更多样化，适用于 208 Y/120 V 三相 4 线系统，其中还包括照明负载、标牌、电信、安全系统，以及该建筑项目的其他负载部分（图 1）。

　　安装

　　电力变压器和变压器库的安装必须符合国家电气规范 (NFPA 70) 第 450 条的要求和具有管辖权要求的特定地方当局。变压器安装要考虑的一些原则包括将它们放置在具有适当通风、间隙和可访问性的隔离房间内。否则，它们可以安装在敞开的墙壁或钢柱上或吊顶上方。

　　此外，根据变压器类型还有其他特定要求，例如安装在室外的干式变压器的防风雨外壳或安装在室内的油绝缘变压器的变压器库房。此外，良好的设计和安装需要根据 NEC 第 240、250、450 条和第 310 条的适用部分（图 2）具有适当的变压器馈线和过流保护装置尺寸。

　　展望未来

　　变压器仍然是配电系统的基本组成部分。设备运行特点将不断变化。但是，它们的操作原理将保持不变。行业趋势是继续制造铁芯损耗更少且符合能源之星效率要求的变压器。​​​​​​​