介绍
配电变压器，简称“配电变压器”。是指配电系统中根据电磁感应定律转换交流电压和电流以传输交流电能的静态电器。配电变压器通常是指运行在电压等级10-35kV（多为10kV及以下）、容量6300KVA及以下的配电网络中，直接向终端用户供电的电力变压器。
1. 分类
1.1 按安装位置分类
配电变压器根据安装地点分为户内和户外。
室外安装分为桌式、抱杆式、落地式（含预装式）。
1.1.1 杆塔型式
杆塔式是变压器安装在杆上的结构。分为单杆式和双杆式。
当配电变压器容量为30KVA及以下（含30KVA）时，一般采用单极配电变压器台。将配电变压器、高压跌落式熔断器和高压避雷器安装在水泥杆上。极柱应向与配电变压器组装相反的方向倾斜13°-15°。
当配电变压器容量在50KVA～315KVA之间时，一般采用双极配电变压器。配变平台由主水泥杆和辅助副杆组成。主极装有高压跌落式熔断器和高压引下线，辅助极有次级反引线。双极配电变压器比单极配电变压器更坚固。
杆塔式安装的优点：占用空间小，不需要围墙或障碍物，带电部分距地面较高，不易发生事故。缺点：工作台用钢较多，成本较高。
1.1.2 桥墩类型
桥墩式是在变压器杆下用砌体砌筑0.5-1m见方的桥墩，将变压器放置在其上。一般安装315KVA以上的变压器。
让大家看一下农村方便安装的原始墩式变压器：
安装墩式变压器时应注意：
(1)变压器周围应设置不小于1.8m的坚固屏障或围墙，门应锁好并由专人保管。
(2) 变压器的屏障和墙壁之间应有足够的安全操作距离。
（3）电线杆或围栏上应悬挂“高压危险，请勿攀爬”等警示牌钢结构吊装几级风不需，防止人畜靠近。
墩式安装的优点：成本低，易于维护和修理。缺点：占地较大，周围需要配备屏障。小动物很容易爬上带电部件，可能因外力损坏而引发事故。
1.1.3 楼层类型
落地式是指变压器直接放置在地面上，高压引下线、跌落式熔断器和避雷器均位于线路接线柱上。
安装落地式变压器时应注意以下事项：
(1)变压器周围必须安装可靠的栅栏，门必须锁好并由专人保管。
（2）护栏外必须悬挂“高压危险，禁止攀爬”等警示牌。
(3)由于变压器带电部分距地面很低，进入护栏前必须切断电源。
1.2 电动按钮按冷却方式分类
按冷却方式可分为油浸式变压器和干式变压器。
油浸式变压器依靠油作为冷却介质，如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强制油循环等。干式变压器依靠空气对流自然冷却或风扇冷却。多用于高层建筑、高速收费站、局部照明、电子电路等小容量变压器。
1.2.1 油浸式变压器分为：
1）非封闭油浸式变压器：主要有S8、S9、S10等系列产品，广泛应用于工矿企业、农业及民用建筑。
2）密封油浸式变压器：主要有S9、S9-M、S10-M等系列产品，多用于石油、化工行业油污及化学物质较多的场所。
3）密封油浸式变压器：主要有BS9、S9-、S10-、S11-MR、SH、SH12-M等系列产品，可用于工矿企业、农业等各种场所的配电、及民用建筑。
1.2.2 干式变压器按绝缘介质分为：
1）灌封线圈干式变压器：主要有SCB8、SC(B)9、SC(B)10、SCR-10等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、医院、工厂等场所。
2）非包封线圈干式变压器：主要有SG10等系列产品，适用于高层建筑、商业中心、机场、车站、地铁、石油化工等场所。
1.3 电压调节方式分类
按调压方式可分为有载调压和空载调压。
所谓空载调压和有载调压都是指变压器分接开关的调压方式。所不同的是，空载调压开关不具备带载换档能力，换档时必须将变压器断电。有载分接开关可以带负载切换档位。
1.4 相数分类
按相数分为单相变压器和三相变压器。
单相变压器 单相变压器是一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。单相变压器结构简单、体积小、损耗低，主要是铁损小，适合在负荷密度较低的低压配电网中应用和推广。
三相变压器用于在三相系统中升压和降压。三相变压器一般有三个初级绕组，其接法分为三角形、星形、延边三角形。三个绕组上的电压相位相差120度，这是常见的三相380伏接线方法。铁芯传统形式有三相三芯柱形、三相五芯柱形、渐开线形等。
2、工作原理
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成。线圈有两个或多个绕组。连接到电源的绕组称为初级线圈，其余绕组称为次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁芯变压器由软磁材料制成的铁芯和绕在铁芯上的两个不同匝数的线圈组成，如下图所示。
铁芯的作用是加强两个线圈之间的磁耦合。为了减少铁中的涡流和磁滞损耗，铁芯采用叠层涂漆硅钢片制成；两个线圈之间没有电气连接，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕制。连接到交流电源的一个线圈称为初级线圈（或初级线圈），连接到电器的另一个线圈称为次级线圈（或次级线圈）。实际的变压器非常复杂，不可避免地存在铜损（线圈电阻发热）、铁损（铁芯发热）和漏磁（磁感应线被空气封闭）等。为了简化讨论，仅讨论理想变压器就介绍到这里了。理想变压器成立的条件是：忽略漏磁通、忽略原、次级线圈的电阻、忽略铁芯损耗、忽略空载电流（次级线圈通电时初级线圈中的电流）打开）。例如，当电源变压器满载运行时（次级线圈输出额定功率），它接近理想的变压器工况。
变压器是利用电磁感应原理制成的静态电器。当变压器的初级线圈接入交流电源时，铁芯中产生交变磁通，交变磁通用φ表示。原、次级线圈中的φ相同，且φ也是简谐波函数钢结构吊装几级风不需，表为φ=φmsinωt。根据法拉第电磁感应定律，初级和次级线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt和e2=-N2dφ/dt。式中，N1、N2分别为原、副线圈匝数。从图中可以看出，U1=-e1，U2=e2（初级线圈的物理量用下标1表示，次级线圈的物理量用下标2表示），它们的复数有效值为U1=-E1=jN1ωΦ，U2=E2=-jN2ωΦ，设k=N1/N2，称为变压器的变压比。由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k，即变压器原、副边线圈电压有效值之比等于其匝数比和相位差。初级和次级线圈电压为π。
然后我们得到：
U1/U2=N1/N2
当空载电流可以忽略不计时，I1/I2=-N2/N1，即初级、次级线圈电流的有效值与其匝数成反比，相位差为π。
然后我们可以得到
I1/I2=N2/N1
理想变压器的初级和次级线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身没有功率损耗。实际的变压器总是有损耗的，其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率非常高，达到90%以上。
3、特性参数
额定容量
指变压器在工作条件下的输出功率，以视在功率表示。用SN表示，单位为KVA或VA。
额定电压
指施加在单相或三相变压器出线端子之间的电压值。用UN表示，单位为KV或V。一次额定电压用UN1表示，二次额定电压用UN2表示。
额定电流
是指在额定容量和允许温升条件下，通过变压器一、二次绕组出线端子的电流。用IN表示，单位为KA或A。初级绕组电流用IN1表示，次级绕组电流用IUN21表示。
额定频率
批量变压器设计中指定的工作频率。用fN表示，单位是赫兹（HZ）。我国规定额定频率为50HZ。
空载损耗
空载损耗也称为铁损。是指在绕组一侧端子上施加额定频率的婴儿电压，且绕组另一侧出线开路时，变压器吸收的有功功率。用P0表示，单位为W或KW。空载损耗主要是铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗。其价值与铁芯材料和制造工艺密切相关。一般认为，变压器的空载损耗不会随负载大小的变化而变化。
空载电流
当变压器的次级开路时，初级中仍有一定的电流。这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由磁芯损耗引起）组成。对于50Hz的电力变压器，空载电流基本等于励磁电流。用I0表示。通常用空载电流与额定电流的百分比来表示，即I0（%）=（I0/IN）×100%。变压器容量越大，该值越小。
负载损失
负载损耗也称为短路损耗和铜损。是指分接绕组接在其主分接位置上，并接通额定频率电压时，流经绕组出线端子的电流。另一侧绕组的出线端子短路。当额定电流为额定电流时，变压器消耗的有功功率用PK表示。单位为W或KW。负载损耗的大小取决于绕组的材料等。运行时负载损耗的大小随着负载的变化而变化。
变压比
批量变压器高压侧额定电压与低压侧额定电压之比，即UN1/UN2。
绝缘电阻
表示变压器线圈之间以及各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所用绝缘材料的性能、温度和湿度有关。
阻抗电压(%)
将变压器的次级绕组短路，并缓慢增加初级绕组的电压。当次级绕组的短路电流等于额定值时，此时施加在初级侧的电压一般用额定电压的百分比来表示。
相数
三相以S开头表示，单相以D开头表示。
关联组标签
根据变压器原、副边绕组的相位关系，将变压器绕组连接成各种组合，称为绕组连接组。为了区分不同的连接组，常采用时钟表示法，即将高压侧线电压的相量作为时钟的长针，固定为12，低压侧线电压的相量作为时钟的长针，固定为12，低压侧线电压的相量作为时钟的长针，固定为12。侧线电压用作时钟的简写。查看短针指向的位置。使用数字作为连接组的标签。例如，Dyn11表示初级绕组为（三角形）连接，次级绕组为有中心点的（星形）连接，组号为点（11）。
4、产品型号
4.1 产品类别代码
O-自耦变压器，一般电源变压器不标准
H-电弧炉变压器
C-感应炉变压器
Z型整流变压器
K-矿用变压器
Y型试验变压器
4.2 相数
D-单相变压器
S-三相变压器
4.3 冷却方式
F-风冷型
W-水冷
注：油浸自冷型和空气自冷型未标注。
4.4 油循环方法
N-自然循环
O - 强制定向环
P——强制循环
4.5 绕组数
S——三绕组
注：双绕组未标注
4.6 线材
L―铝绕组
注：铜绕组未标注
4.7 电压调节方法
Z―负载调压
注：空载电压调整率未标注。
4.8 性能等级代号（设计序列号）
4.9 特殊用途或特殊结构代号
Z——低噪音；
L——电缆引出线
X——现场组装型；
J——中性点完全绝缘；
CY——电厂自备变压器
4.10 变压器额定容量
变压器的额定容量，单位为KVA。
4.11 变压器额定电压
变压器的额定容量，单位KV。
5、常用变压器
5.1 油浸式变压器
配电变压器是工矿企业和民用建筑供配电系统中的重要设备之一。它将10（6）kV或35kV网络电压降低至用户使用的230/400V母线电压。该型产品适用于交流50（60）Hz，三相最大额定容量2500kVA（单相最大额定容量833kVA，一般不推荐使用单相变压器），可在室内（室外）使用，并具有杆上可安装容量315kVA及以下，环境温度不高于40℃，不低于-25℃，最高日平均温度为30℃，最高年平均气温20℃，相对湿度不超过90%（环境温度25℃），海拔不超过1000m。
10kV级S11系列配电变压器技术参数：
5.2 干式变压器
干式变压器广泛应用于局部照明、高层建筑、机场、码头、数控机械设备等。简单地说，干式变压器是指铁芯和绕组不浸入绝缘油中的变压器。冷却方式分为自然风冷（AN）和强制风冷（AF）。自然风冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。采用强制风冷时，变压器的输出容量可提高50%。适用于间歇性过载运行或紧急过载运行；由于过载时负载损耗和阻抗电压大幅增加，处于非经济运行状态，因此不宜置于长期连续过载运行。
10kV级SCB10系列配电变压器技术参数：
5.3 干式变压器与油式变压器的比较
6、箱式变电站（组合箱式变电站）
6.1 概述
箱式变电站又称预装式变电站或预装式变电站。它是一种工厂预制的户内、户外紧凑型配电设备，高压开关柜、配电变压器和低压配电装置按一定的接线方案布置。它将变压器降压和低压配电的功能有机地结合在一起。 1 安装在防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动钢结构箱内。特别适合城市电网的建设和改造。继土建变电站之后呈上升趋势。一座全新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂、企业、油气田、风力发电站等。它取代了原来的民用配电室和配电站，成为新型的成套变配电装置。
近年来，低压供电的负荷密度不断增加，这也对供电的可靠性和质量提出了很高的要求。在这种情况下，如果以大容量变电站为中心，向周边用户低压供电，会消耗大量有色金属，电能损耗很大，供电质量也会受到影响。不能保证。相反，如果采用高压深入负荷中心，并在负荷中心建设变电站，则可以缩短低压供电半径，提高供电质量，有色金属可以可以节省，并且可以减少功率损耗。最适宜在负荷中心建设箱式变电站。
高低压预装式箱式变电站（站）又称箱式变电站或组合式变电站（组合箱式变电站）、成套变电站、移动变电站。它们生产于 20 世纪 70 年代，并已在国内开发。有多家制造商生产它。其结构一般为箱式结构，由高压开关室、变压器室和低压配电开关室三部分组成。额定电压为10或35kV，可安装1600kVA及以下变压器。其特点是：占地面积小；工厂生产，速度快，质量好；施工速度快，只需现场施工基础部分；外形美观，能与居住社区环境相协调；适应性强、互换性强，便于标准化、系列化；维护工作量小，节省投资。
因此，箱式变电站受到国内外的重视和欢迎，可以得到广泛的应用。它们是非常有前途的电气设备，已广泛应用于工厂、矿山、油田、港口、机场、车站、城市公共建筑等建筑、集中住宅区、政府机关、学校、商业大厅及地下设施等场所。
目前，我国组合式变电站的类型有多种，有户外式、户内式、全封闭式、半封闭式、有走廊、无走廊、组合式、固定式、安装式、干式变压器、油浸式变压器、终端供电等。 、环网供电等，可满足不同用户的需求。高压、变压器、低压三室采用网格状布置或网格状分隔方案。高压室设备部件采用进口、国产或进口环网柜、负荷开关加限流熔断器、真空断路器。低压室由动力、照明、计量、无功补偿柜组成。通风散热设有风扇、自动温度控制器、防凝露控制器。箱体外壳大多采用普通或热镀锌钢板或铝合金板制成，框架采用型钢焊接或用螺栓连接。
6.2 分类
箱式变压器可分为欧式、美式和一体式。欧式箱式变压器以变压器为独立部件，将高压柜、变压器、低压柜一体化，按照一定的接线方案组合在一个或几个箱内，形成紧凑的完整配电装置。盒体的构造方式有两种，即“网”状布局和“针”状布局。 “网”状排列的高低压室更宽，有利于实现环网或双电源布线环形供电方案。
欧式箱变
美式箱变
欧式箱变的高压室一般由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器组成。可进行停电操作，并具有过载、短路保护功能。低压室由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成，变压器一般采用S9或干式。
美式箱式组合变压器的结构分为前部和后部两部分。前面部分是接线柜。接线柜包括高低压端子、高压负荷开关、插入式熔断器、高压分接开关操作手柄、油位计、油温计、油箱体和散热器。变压器绕组、铁芯、高压负荷开关、插入式熔断器均在油箱体内。箱体采用全密封结构。一体盒是国内厂家最近才开发出来的，尚未得到广泛应用。其结构为双层结构，高低压室置于变压器室之上。
欧式、美式、一体化箱式变压器各有优缺点。欧洲箱式变压器尺寸较大。高低压开关和变压器位于一个大外壳内。散热条件较差，需要机械排气装置。美式箱式变压器散热条件相对较好，因为变压器散热片直接将热量散发到外部。但其造型比欧式箱变差，外观难以与小区等绿化环境相匹配。一体式箱变占用空间较小，与美式箱变具有相似的优缺点。此外，美式和一体式箱变只能在中国生产，容量在630kVA以下，而欧式箱变可以达到1,250kVA。
普通箱式变电站型号分为三类：
(1)高压开关柜型号；
(2)干式变压器柜模型；
(3)低压开关柜型号。
前三个字母符号的含义是：
Z-组合型； B-变电站； N(W)-室内（室外，可选）； X盒式； Y型移动式。
6.3 基本结构
箱式变电站的结构与各种接线设备所需的空间有关。环网及终端供电线路方案设计分为封闭式和半封闭式两类。高、低设备室分为有操作走廊和无操作走廊结构，可满足六类负荷开关、真空开关等任意组合的需要。高压室、变压器室、低压室电压室呈直线布置。根据运输要求，有整体式和分单元拆卸式两种设计形式。
箱体采用钢板夹芯（可填充石棉）或复合板制成，顶盖喷涂彩砂乳胶。盒子是防雨的。通用门专为监控、维护和设备更换而设计。可以用双叶或单叶打开。变压器室采用两侧开门结构。变压器室设有用于移动变压器的轨道（外壳上清楚地贴有铭牌和危险标志）。
变电站高、低压侧均应安装门，且门应有足够的尺寸。门应向外拉，并有把手、锁和隐藏的插销。门的开启角度不应小于90°，门的开启应有相应的联锁装置。高压侧符合“五防”要求。无电时，门打开后有可靠的接地装置。只有无电压信号指示时，才能检查带电部分。高低压侧门打开后，有照明装置，保证操作和维护的安全。
外壳有通风孔和隔热措施。必要时可采取散热措施，防止内部温度过高。高、低压开关柜小室内的空气温度不应导致各部件的温度超过相应标准的要求。同时，还采取措施保证温度剧烈变化时内部不发生凝露。有通风口的地方应设置滤尘装置。
箱式变电站的进出线方式可为架空线进出、电缆进出、架空线进出线、电缆进出架空线四种方式之一。
箱式变电站高压受电设备采用高压负荷开关串接熔断器的方案。该方案目前在国外城市配电领域得到广泛应用，特别是作为箱式变电站的高压电力保护装置。该方案特别合适。这主要是由于：
(1)该保护方案基本可以满足大多数箱式变电站的负荷条件。它不仅能控制和开断正常负载电流，还能承受和保护短路故障。
(2)由于体积小，很容易在有限的空间内实现高压环网方案，从而更好地凸显箱式站的小型化。
(3)电路简单，维护工作量小，特别适合无人值守箱式变电站的实际使用情况。
(4)成本大大降低。断路器的成本通常是相同额定参数的负荷开关的2至3倍。采用串联熔断器的高压负荷开关代替断路器，凸显了箱式站的特点，增加了与民用变电站的竞争力。
目前国内几乎所有生产厂都在采用这种高压保护方案，这是箱式变电站高压受电设备的发展方向。
箱式变电站10kv配电装置常用负荷开关加熔断器和环网供电装置，从相邻架空线路连接到变压器高压端。电缆引入方式可以采用电缆引入线或架空绝缘导线。作为公用箱式变电站使用时，箱式变电站的低压出线取决于变压器的容量。一般不超过4次，最多不超过6次。也可以是总插座然后到附近的配电室。分支电源。作为独立用户箱式变电站使用时，可采用一次回路供电。
干箱式变电站过电压保护。目前，大多数箱式变电站都设有避雷器，作为站内变压器和其他高压受电设备的过电压保护。
国内箱式变电站低压侧主开关一般采用DZl0、DWl0、DWl5三种自动开关。低压侧支路所用电器一般有BM、BT系列熔断器和DZ、DW系列自动开关。当箱式变电站变压器容量为200～630kVA时，采用DWl0或DWl5作为低压主开关。当容量超过800kVA时，应尽可能采用DWl5开关。
6.4 常用箱式变压器介绍
美式箱式变压器是变压器、负荷开关、保护熔断器等设备统一设计。变压器的绕组和铁芯、高压负荷开关和保护熔断器都在同一个充油箱内。没有相对独立的高低压。开关设备。箱体为全密封结构，采用隐藏式高强螺栓和硅胶密封箱盖；低压室独立设置于油箱外。美式箱变分为前、后两部分。前面是高低压运行区间。操作区间包括高低压套管、负荷开关、无载调压分接开关、插入式熔断器和泄压阀。 、温度计、油位计、注油孔、放油阀等；背面是盒子和散热器。
欧式箱式变电站（预装式变电站）是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置置于三个不同隔室中，通过电缆或母线实现电气连接的装置。高低压开关柜相对独立、结构紧凑，与变压器预装在一个可吊装运输的箱内。变压器室、高压室、低压室均设有独立门，因此其体积比美式箱式较大。
地下变压器是变压器、高压负荷开关和保护熔断器安装在油箱内的紧凑型组合配电设施。安装时置于坑内。不占空间，可浸入水中一定时间，免维护。有利于节省城市配电设施占用面积，因此在城市电网改造和建设中具有广阔的应用前景。
免责声明：本文中使用的视频、图片、文字如涉及版权问题，请尽快告知我们，我们将立即删除。本文仅供电气人员学习，无任何商业目的！
