2.7 配電網涉及的一次設備——變壓器

2.7.1 變壓器的分類

變壓器都是按照電磁感應原理制成的，其種類繁多，一般常用變壓器的分類可歸納如下：

（1）按相數分類

1）單相變壓器，用于單相負荷和三相變壓器組。

2）三相變壓器，用于三相系統的升、降電壓。

（2）按冷卻方式分類

1）干式變壓器，依靠空氣對流進行冷卻，室內用的一般采用風機進行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。優點是無油化，缺點是造價高。

2）油浸式變壓器，依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。優點是造價低，制造工藝簡單，缺點是油易滲漏，不利于消防。

3）充氣式變壓器，用特殊氣體（SF₆）代替變壓器油散熱。

4）蒸發冷卻變壓器，用特殊液體代替變壓器油進行散熱。

（3）按用途分類

1）電力變壓器，用于輸配電系統的升、降電壓。

2）儀用變壓器，如電壓互感器、電流互感器，用于測量儀表和繼電保護裝置。

3）試驗變壓器，能產生高壓，對電氣設備進行高壓試驗。

4）特種變壓器，如冶煉用的電爐變壓器、電解用的整流變壓器、焊接用的焊接變壓器、試驗用的調壓變壓器等。

（4）按繞組形式分類

1）雙繞組變壓器，用于連接電力系統中的2個電壓等級。

2）三繞組變壓器，用于連接電力系統中的3個電壓等級，一般用于區域變電站。

3）自耦變電器，用于連接不同電壓的電力系統。也可作為普通的升壓或降壓變壓器用。

（5）按鐵心形式分類

1）心式變壓器，用于高壓的電力系統。

2）殼式變壓器，用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器、電焊變壓器；或用于電子儀器及電視、收音機等的電源變壓器。

（6）按用戶性質分類

1）公用配電變壓器，主要指供給城市公共事業、商業、居民生活用電。特點是分散在城市各處，數量多，容量大小不一。

2）專用配電變壓器，供給工礦企業，重要事業單位，特點是分布在各企事業單位處，與公用變壓器相比數量相對較少，單臺容量較大。

（7）按鐵心材料分類

1）普通型，以硅鋼材料為鐵心。

2）非晶合金型，以非晶合金材料為鐵心。

2.7.2 新型節能變壓器

變壓器是電力系統中的重要電氣設備，在發電、輸電、配電、用電的過程中，變壓器要產生有功功率損耗，據統計，其電能損耗占發電量的10%左右。因此，降低變壓器運行損耗、提高運行能效對我國節能降耗有著重要意義。

在實際應用中，要大力推廣使用低損耗新型節能變壓器，逐漸淘汰老式的高能耗變壓器。從1998年開始，政府在全國推行城鄉電網改造，用S9系列配電變壓器取代了S7系列。經過兩次全國大規模的更新換代，降低變壓器空載損耗8%~15%，降低負載損耗25%～30%。近幾年，新型的節能變壓器不斷推出，目前S9系列產品成為市場主流，而S11系列節能型產品的市場規模正在增長，其空載損耗較S9系列低75%左右，其負載損耗與S9系列變壓器相等，S13系列也正在萌芽起步。

另一種新型節能變壓器是非晶合金鐵心變壓器，是當前損耗最少的節能變壓器。1980年美國聯信公司首次推出15kV·A非晶變壓器，從1986年開始，美國已有6～7萬臺非晶變壓器投入實際使用。它具有低噪聲、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規產品的1/5，且全密封、免維護、運行費用極低。它對電力系統無特殊要求，無論是電力使用高峰或是低谷，它都能持續節能，對長期處于低負荷率的城市電網和農村電網節能降耗尤為重要。非晶合金鐵心變壓器的價格高于S9系列變壓器，但隨著硅鋼價格的上漲，非晶變壓器與傳統變壓器的成本差異正在縮小，兩種變壓器的價差可在5～7年內由降損節省的電費來補償，有條件的地方應優先考慮。

另外，通過按經濟運行條件，合理選擇變壓器容量；停運空載變壓器，減少空載損耗等措施也能達到節能降損的目的。