配電變壓器屬于電力系統(tǒng)的終端，它是配電網(wǎng)中比較常見的設(shè)備之一。在城市里，配電變壓器隨處可見，它是連接電力系統(tǒng)與用戶的紐帶。正是由于它在電力系統(tǒng)中的重要地位，有必要探討配電變壓器的設(shè)計(jì)選型問題。

　　1配電變壓器設(shè)計(jì)選型的必要性進(jìn)行配電變壓器的設(shè)計(jì)選型基于以下兩個(gè)重要原因：其一，它是節(jié)約能源的需要。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，企業(yè)不斷增多，生產(chǎn)能力不斷擴(kuò)大，需要電能越來越多。與之相反的是，我國煤炭能源緊張，火力發(fā)電廠原料不足，水力發(fā)電廠發(fā)電能力又受季節(jié)限制，電力供需矛盾日漸明顯，要徹底解決這一矛盾非一日之功。根據(jù)目前這種情況，則要求企業(yè)生產(chǎn)節(jié)約電能，要求居民用電節(jié)省電能。要節(jié)約用電，首當(dāng)其沖的就是要選擇節(jié)能變壓器，降低變損，提高效率。其二，它是用戶安全經(jīng)濟(jì)用電的需要。對(duì)用戶來說，進(jìn)行配電變壓器的設(shè)計(jì)選型，目的就是要保證自己能夠安全經(jīng)濟(jì)的用電。一方面，用戶對(duì)用電的安全可靠性是有要求的，這就需要在設(shè)計(jì)選型時(shí)選用通過鑒定的、經(jīng)受運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明了的合格的配電變壓器型號(hào)，而不應(yīng)單純地求新求異或一味地節(jié)約投資，選用淘汰產(chǎn)品；另一方面，為降低用戶對(duì)配電工程的一次投資和運(yùn)行成本，進(jìn)行設(shè)計(jì)選型可根據(jù)變壓器的運(yùn)行環(huán)境、負(fù)荷情況來選擇比較適合的變壓器型號(hào)，滿足用戶的要求，節(jié)約投資，降低損耗。

　　2配電變壓器的設(shè)計(jì)選型2.1型式的選擇進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)選型比較重要的一點(diǎn)就是進(jìn)行變壓器型式的選擇?，F(xiàn)在市場上變壓器的種類很多，在設(shè)計(jì)時(shí)如何才能選到比較合適的變壓器型號(hào)，有必要對(duì)目前常用的幾種變壓器的特性做一下分析和比較。

　　自建國以來，我國生產(chǎn)的各類型的變壓器大致經(jīng)歷了四代產(chǎn)品，目前使用比較多的是第三代變壓器。第四代產(chǎn)品是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的非晶合金變壓器，這種變壓器較第三代產(chǎn)品損耗低得多，但由于在目前它的生產(chǎn)上處于起步階段，應(yīng)用較少。

　　本文主要以第三代變壓器為例進(jìn)行分析討論。

　　總的說來，配電變壓器可分為干式變壓器（以下簡稱干變'和油浸式變壓器以下簡稱油變'兩種。

　　以下分別對(duì)干變和油變的性能及特點(diǎn)加以敘述。

　　干式變壓器：自20世紀(jì)下半葉以來，干式變壓器在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。近幾年在我國干變的應(yīng)用每年也以20！的增長率迅猛增加。干式變壓器的型式有SC（B）7、SC（B）8、SC（B）9、SC（B）10等。特別是SC（B）10系列是新一代智能化的節(jié)能變壓器。它比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)0B/T10228要求的空載損耗！0下降33！，負(fù)載損耗下降15！，總損耗下降19！。它的聲級(jí)水平達(dá)到世界先進(jìn)水平，是低噪聲環(huán)保產(chǎn)品。另外，干變還具有較強(qiáng)的超銘牌能力，在應(yīng)急情況下，變壓器實(shí)際負(fù)載能力可超過額定容量的1.2~1.5倍。相比于油變來說，干變具有無油化，低噪聲，環(huán)保性能好；占地體積小，安裝更方便；可靠性更高，運(yùn)行維護(hù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。目前干變沒有油變應(yīng)用普及的主要原因有兩點(diǎn)：一是干變?nèi)萘坑邢?，二是干變?cè)靸r(jià)較油變高。從長遠(yuǎn)來看，隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)不斷更新，企業(yè)和個(gè)人經(jīng)濟(jì)承受力的增強(qiáng)，干變必將成為配電變壓器的首選。

　　2）油浸式變壓器：目前在我國配電網(wǎng)絡(luò)中，油變?nèi)哉贾饕匚?。常用的油變型?hào)主要有S7、S9、S11等，其中S7型變壓器為淘汰型。S9、S11型變壓器為新型節(jié)能變壓器。特別是S11系列卷鐵心變壓器是在總結(jié)以往10kV配電變壓器特別是新型S9系列疊鐵心變壓器設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的。當(dāng)負(fù)荷容量小于1600kVA，負(fù)荷性質(zhì)沒有明顯的沖擊性時(shí)，選用S11型卷鐵心變壓器可靠性更高，經(jīng)濟(jì)性更好。下面以S11型500kV.A卷鐵心變壓器為例與目前運(yùn)行中的S9型疊鐵心變壓器進(jìn)行比較。

　　S11系列卷鐵心變壓器比S9型系列疊鐵心變壓器節(jié)能效果好，維護(hù)費(fèi)用低S9的空載損耗高達(dá)1000W，而S11型卷鐵心變壓器只有580W，S11與S9相比，僅空載損耗一項(xiàng)就降低420W，1年合計(jì)降低3679kW-h；S9的無功空載電流是總電流的1.4%，而S11的無功空載電流是總電流的0.15%，在這個(gè)項(xiàng)目上S11比S9降低了1.25%，可年節(jié)能在變壓器的維護(hù)上，S9等老式變壓器的年平均變壓器油處理費(fèi)為200元左右，而S11系列的相應(yīng)費(fèi)用僅為80元左右。

　　S11系列卷鐵心變壓器比S9型系列疊鐵心變壓器機(jī)械強(qiáng)度更高，防盜性能好S11系列卷鐵心變壓器高壓繞組采用層式結(jié)構(gòu)，500kV.A及以下變壓器低壓繞組采用層式結(jié)構(gòu)，630kV.A及以上變壓器低壓繞組采用縱向油道螺旋式結(jié)構(gòu)。高低壓繞組直接在鐵心柱上繞制，高低壓繞組統(tǒng)澆，低壓出頭采用預(yù)埋式方法，高壓繞制方式與低壓繞組基本相同。器身裝配總結(jié)新S9配電變壓器的成熟經(jīng)驗(yàn)，器身裝配后成為一個(gè)牢固的整體，相對(duì)于S9型疊鐵心變壓器繞組易與硅鋼片分離的結(jié)構(gòu)，S11型卷鐵心變壓器的整體性更能滿足電氣性能和突發(fā)短路時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度要求在戶外變壓器被盜猖獗的農(nóng)村電網(wǎng)中S11型變壓器的防盜性能尤顯優(yōu)越。

　　總體說來，S11系列卷鐵心變壓器比S9型系列疊鐵心變壓器空載損耗下降30%40%，空載電流降低70%80%，噪音降低5~10dB.其節(jié)能和環(huán)保性能比S9系列優(yōu)越得多，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用卻大幅減少，在一次性投資相差不大的情況下，在一定容量范圍內(nèi)，S11型卷鐵心變壓器適用范圍更廣，性能水平更優(yōu)，更值得推廣。

　　綜上所述，選擇配電變壓器型號(hào)時(shí)，首選SC（B）10型干變；若受經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境條件限制，也可選用目前較為先進(jìn)的S11型卷鐵心變壓器；在超出S11卷鐵心變壓器容量的情況下，可選用新型全密封S9型疊鐵心變壓器。

　　2.2變壓器容量的選擇進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)選型需要解決的第二個(gè)問題是進(jìn)行變壓器容量的選擇。一般來說，配電變壓器容量的合理選用應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)。

　　變壓器的額定容量應(yīng)能滿足全部用電負(fù)荷的需要，即滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，不能使變壓器長期處于過負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。

　　選用容量不宜過大或過小。對(duì)于具有兩臺(tái)及以上變壓器的變配電所，應(yīng)考慮其中任何一臺(tái)變壓器故障時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足一、二類用電負(fù)荷的需要。對(duì)于有些用戶如房地產(chǎn)類，由于其用電情況與實(shí)際入住率有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)初期變壓器容量不宜選擇過大，應(yīng)按照實(shí)際入住情況進(jìn)行選擇，并預(yù)留出可能需要增加的變壓器位置，以滿足終期需要。這些都需要在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)是依據(jù)實(shí)際情況具體考慮。

　　變壓器的實(shí)際出力受無功電流、接線組別、負(fù)載是否平衡影響，為了比較大限度地發(fā)揮變壓器的設(shè)備能力，在作好變壓器設(shè)計(jì)選型工作的同時(shí)，也要相應(yīng)地作好無功電流的就地補(bǔ)償，聯(lián)結(jié)組別的正確選擇工作，尤其要注意將變壓器的二次負(fù)載平均分配至各相，這樣才能充分利用變壓器的容量，節(jié)能降損，提高變壓器的工作效率。

　　選用的變壓器容量種類應(yīng)盡量少，達(dá)到運(yùn)行靈活、可靠性高，維修方便又能減少備用變壓器的臺(tái)數(shù)，節(jié)省投資費(fèi)用的目的。

　　可見，配電變壓器的容量主要是根據(jù)具體的負(fù)荷情況和負(fù)荷性質(zhì)，根據(jù)用戶發(fā)展的現(xiàn)狀及規(guī)劃遠(yuǎn)景進(jìn)行合理配置。

　　2.3配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別在現(xiàn)有的配電變壓器中變壓器的聯(lián)結(jié)組別主要有兩種，即Yyn0和Dyn11聯(lián)結(jié)組別。在進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)選型時(shí)到底應(yīng)選用哪一種聯(lián)結(jié)組別呢'根據(jù)國標(biāo)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范第六章低壓配電中第6.0.7條：“在TN及TT系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中，宜選用Dyn11聯(lián)結(jié)組別的三相變壓器作為配電變壓器?！迸潆娮儔浩饕诉x用Dyn11聯(lián)結(jié)組別的理由主要有以下兩點(diǎn)：有利于抑制負(fù)載端高次諧波電流，防止波形畸變，保證電能質(zhì)量。

　　我們常用的配電變壓器都是雙圈變，當(dāng)原邊外施電壓為正弦波時(shí)，電勢"'及磁通也是正弦波，但由于鐵心飽和的原因，空載電流為尖頂波，其中除基波外還含有高次諧波，尤以三次諧波幅值比較大。在這種情況下，若配變聯(lián)結(jié)組別為Yyn0時(shí)，由于原邊接成Y形，激磁電流中的三次諧波無通路，故激磁電流近似為正弦波，磁通為平頂波。此時(shí)磁通中含有三次諧波磁通，導(dǎo)致副邊感應(yīng)電勢波形中所含高次諧波分量較大。由于副邊采用YN接法，故變壓器副邊允許三次諧波電流通過。這樣，即使三相負(fù)荷平衡，中性線中也會(huì)流過以三次諧波為主的高次諧波電流。這種高次諧波電流的存在，勢必對(duì)用戶精密電器設(shè)備造成損害，嚴(yán)重影響供電電能質(zhì)量。反之，當(dāng)配電變壓器聯(lián)結(jié)組別為Dynll時(shí)，激磁電流中以三次諧波為主的高次諧波電流在原邊接成三角形條件下，可在原邊形成環(huán)流，此時(shí)激磁電流為尖頂波，原邊電勢和激磁磁通均為正弦波，相應(yīng)的副邊感應(yīng)電勢為正弦波，就抑制了副邊三次諧波電勢，負(fù)荷電流中不含三次諧波電流，從而可以防止負(fù)荷電流波形畸變，保證了供電波形的質(zhì)量。

　　可以充分利用變壓器的設(shè)備容量，比較大限度利用變壓器的出力。

　　對(duì)于配電變壓器，220V單相負(fù)荷往往占很大比重。盡管在工程設(shè)計(jì)及安裝時(shí)，盡可能將各個(gè)單相負(fù)荷均勻分布在三相上，但由于運(yùn)行時(shí)的情況千變?nèi)f化，有時(shí)可能出現(xiàn)三相嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象。三相負(fù)荷不平衡、每相功率因數(shù)相差較大、變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，副邊中性線就有電流通過。根據(jù)國標(biāo)0B5OO52-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范第六章低壓配電中第6.0.8條明確規(guī)定：“在TN和TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，當(dāng)選用Yyn0結(jié)線組別的三相變壓器時(shí)，其由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不得超過低壓繞組額定電流的25 %，且其一相的電流在滿載時(shí)不得超過額定電流值?！边@一規(guī)定十分明確地限制了Y%n0結(jié)線時(shí)接用單相負(fù)荷的容量，從而限制了YynO結(jié)線配電變壓器的使用，造成變壓器設(shè)備能力不能充分利用。而Dynll結(jié)線方式的變壓器，對(duì)中性線電流沒有限制，可達(dá)變壓器低壓側(cè)之線（相）電流，從而能充分利用變壓器的容量、發(fā)揮其設(shè)備能力，尤其適宜以單相負(fù)荷為主而出現(xiàn)三相不平衡的配電變壓器。

　　可見，進(jìn)行設(shè)計(jì)選型時(shí)，新上的配電變壓器（無3結(jié)束語本文簡述了進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)選型的必要性，并從配電變壓器型號(hào)、容量、聯(lián)結(jié)組別等三個(gè)方面詳細(xì)論述了如何進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)選型的問題，指出合理的變壓器的設(shè)計(jì)選型一方面可以為國家節(jié)約能源，為用戶減少損耗，節(jié)省用電費(fèi)用；另一方面還可以改善用戶電能質(zhì)量，提高設(shè)備工作效率，減少噪聲和環(huán)境污染。而進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)選型的原則就是應(yīng)根據(jù)用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力，根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)，從變壓器的型號(hào)、容量、接線組別等方面去進(jìn)行優(yōu)化選擇，以期達(dá)到節(jié)能降損，環(huán)保高效的目的，使所選變壓器既能夠安全可靠運(yùn)行，又能節(jié)省一次投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

　　國內(nèi)科技信息我國獨(dú)創(chuàng)的“星輪傳動(dòng)”技術(shù)應(yīng)用空間巨大我國自行研發(fā)的“星輪傳動(dòng)”技術(shù)，可使裝備機(jī)械上的加速器、減速器、調(diào)速器、變速器的體積變小、功能增強(qiáng)，并減少進(jìn)口。這一新技術(shù)得到中國星輪傳動(dòng)協(xié)會(huì)和機(jī)械工業(yè)部有關(guān)專家的認(rèn)定。“星輪傳動(dòng)”技術(shù)的原理為我國獨(dú)創(chuàng)，可應(yīng)用在煤礦、石油開采、風(fēng)力發(fā)電、重型機(jī)械、建材水泥等諸多領(lǐng)域，應(yīng)用空間巨大。

　　我國傳統(tǒng)裝備機(jī)械沿用的減、變速器品種繁雜，體積巨大。哈爾濱國海星輪傳動(dòng)有限公司首次將這一新的“星輪傳動(dòng)”技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)領(lǐng)域，并獲得成功。同時(shí)，星輪傳動(dòng)技術(shù)獲得了國家發(fā)明獎(jiǎng)。

　　這項(xiàng)獨(dú)創(chuàng)的星輪傳動(dòng)技術(shù)的核心是將一個(gè)減、變速器內(nèi)部的170個(gè)單元，按用戶要求任意組合，使制出的部件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，有很強(qiáng)的互換性。而且可任意改變扭距，增大拉動(dòng)能力，使一個(gè)很小的減速器帶動(dòng)龐大的裝備機(jī)械。真正達(dá)到“以小帶大”的目的。不僅如此，由于具有不同的排列組合，如果客戶對(duì)減、變速器有不同的要求，需要不同形狀的產(chǎn)品，也能通過這項(xiàng)新技術(shù)來完成。

　　目前，我國獨(dú)創(chuàng)的“星輪傳動(dòng)”技術(shù)己應(yīng)用到三峽水電站、秦皇島碼頭、山西部分大煤礦。