選擇干式試驗(yàn)變壓器需要綜合考慮多個(gè)關(guān)鍵因素，以確保其滿足特定的測試需求、安全可靠且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。以下是詳細(xì)的選型步驟和考慮要點(diǎn)：
核心選型步驟與考慮因素
明確測試對(duì)象和測試標(biāo)準(zhǔn)：
被測設(shè)備類型： 是電力變壓器、高壓開關(guān)柜（GIS/AIS）、電纜、避雷器、絕緣子、互感器還是其他設(shè)備？不同設(shè)備所需的試驗(yàn)電壓類型（交流、直流、雷電沖擊、操作沖擊）和波形要求不同。
測試項(xiàng)目： 是工頻耐壓試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、感應(yīng)耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)還是沖擊電壓試驗(yàn)？不同的試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)變壓器的要求差異巨大。
遵循標(biāo)準(zhǔn)： 明確測試需要遵循的國家或國際標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60060, GB/T 16927, IEEE Std 4, DL/T 474等），標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)電壓值、波形、持續(xù)時(shí)間、測量精度等具體要求。
確定關(guān)鍵電氣參數(shù)：
最高輸出電壓 (Umax)： 這是最核心的參數(shù)。根據(jù)被測設(shè)備的最高試驗(yàn)電壓（需考慮容升效應(yīng)）和標(biāo)準(zhǔn)要求確定。必須留有裕量！ 通常選擇比最高試驗(yàn)電壓高10%-20%的變壓器額定電壓。例如，最高試驗(yàn)電壓為150kV，應(yīng)選擇額定電壓為165kV或180kV的變壓器。
額定容量 (Prated)： 容量必須足夠提供被測設(shè)備在最高試驗(yàn)電壓下的電容電流和可能的泄漏電流，并維持電壓穩(wěn)定。
計(jì)算依據(jù)： Prated (kVA) ≥ 2πf * Cx * Umax2 * 10??
f: 電源頻率 (Hz)，通常50Hz或60Hz。
Cx: 被測設(shè)備的最大對(duì)地電容量 (μF)。這是最難準(zhǔn)確獲取但最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)！需查閱設(shè)備資料、經(jīng)驗(yàn)估算或?qū)崪y。
Umax: 變壓器最高輸出電壓 (kV, 有效值)。
考慮因素：
容升效應(yīng)： 容性負(fù)載會(huì)使實(shí)際施加到試品上的電壓高于變壓器輸出電壓，選型時(shí)必須考慮此效應(yīng)的影響（通常通過高壓側(cè)直接測量電壓解決，但變壓器容量需足夠支撐）。
泄漏電流： 對(duì)污穢設(shè)備或潮濕環(huán)境下的測試，泄漏電流可能顯著，需額外容量。
波形畸變： 容量不足會(huì)導(dǎo)致輸出電壓波形畸變（特別是頂部跌落），影響試驗(yàn)有效性（尤其是局放試驗(yàn)對(duì)波形要求高）。
裕量： 建議在計(jì)算值基礎(chǔ)上增加20%-50%的裕量，以應(yīng)對(duì)估算誤差、未來需求變化及保證良好的電壓穩(wěn)定性。
電壓波形： 工頻耐壓要求接近正弦波，總諧波畸變率(THD)通常要求≤5%，局部放電試驗(yàn)要求更高(≤3%甚至更低)。確保所選變壓器的設(shè)計(jì)和制造工藝能滿足波形要求。
阻抗電壓： 較高的阻抗有利于限制短路電流，但會(huì)導(dǎo)致負(fù)載下電壓調(diào)整率變大（電壓降大）。需要根據(jù)系統(tǒng)保護(hù)要求和電壓穩(wěn)定性需求權(quán)衡。對(duì)于需要精確電壓控制的場合（如局放），阻抗不宜過高。
過載能力： 試驗(yàn)變壓器通常是短時(shí)工作制（如5分鐘、15分鐘、30分鐘、60分鐘）。確認(rèn)變壓器的額定容量是在哪個(gè)時(shí)間等級(jí)下標(biāo)定的（如100kVA/30min），并確保其能滿足實(shí)際試驗(yàn)所需的最長持續(xù)時(shí)間。超過額定時(shí)間運(yùn)行會(huì)過熱損壞絕緣。干式變壓器散熱能力相對(duì)油浸式差，過載能力要特別關(guān)注。
確定使用條件和環(huán)境：
電源輸入電壓： 現(xiàn)場可提供的低壓電源電壓（如220V, 380V, 400V, 415V, 480V）和相數(shù)（單相/三相）。這決定了控制臺(tái)（調(diào)壓器、控制箱）的輸入規(guī)格。
海拔高度： 海拔超過1000米時(shí)，空氣稀薄，絕緣強(qiáng)度下降。變壓器需要高原型設(shè)計(jì)或進(jìn)行降容使用（根據(jù)制造商提供的修正系數(shù)）。
環(huán)境溫度： 最高/低環(huán)境溫度會(huì)影響變壓器的散熱能力和低溫啟動(dòng)性能。確保其在標(biāo)稱的環(huán)境溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。
相對(duì)濕度： 高濕度環(huán)境可能影響絕緣和外部爬電距離設(shè)計(jì)。
安裝空間： 變壓器的外形尺寸（長寬高）和重量，確保現(xiàn)場有足夠的空間進(jìn)行搬運(yùn)、安裝和操作，并滿足安全距離要求。
移動(dòng)性： 是否需要頻繁搬運(yùn)？考慮重量、是否有輪子、吊裝點(diǎn)設(shè)計(jì)等。
選擇結(jié)構(gòu)形式和附加功能：
繞組形式：
單級(jí)： 結(jié)構(gòu)簡單，成本低。適用于電壓≤150kV的場合。體積和重量相對(duì)較大。
串級(jí)： 由多個(gè)單元串聯(lián)而成?？色@得更高電壓（如300kV, 500kV, 750kV），單個(gè)單元體積小重量輕，便于運(yùn)輸。但效率稍低，總損耗和總重量可能大于同容量單級(jí)。
冷卻方式： 干式試驗(yàn)變壓器主要靠空氣自然對(duì)流冷卻（AN）。確保試驗(yàn)間隔時(shí)間足夠讓變壓器冷卻至安全溫度。對(duì)于大容量或高占空比應(yīng)用，可考慮強(qiáng)迫風(fēng)冷（AF），但會(huì)增加噪音和復(fù)雜性。
外殼與絕緣：
開放式： 結(jié)構(gòu)簡單，散熱好，便于觀察和維護(hù)。但對(duì)環(huán)境潔凈度要求高，需防止異物進(jìn)入和人員誤碰。
環(huán)氧樹脂澆注/浸漬： 整體性好，防潮、防污、防塵性能優(yōu)異，機(jī)械強(qiáng)度高，適合惡劣環(huán)境或移動(dòng)頻繁場合。散熱能力相對(duì)開放式稍差。
高壓套管： 根據(jù)連接方式（垂直/水平）和連接器類型（如球頭桿）選擇合適的套管方向和接口。
測量抽頭/分壓器接口： 高壓側(cè)通常有測量繞組（低壓輸出）或預(yù)留接口，用于連接分壓器進(jìn)行高壓測量。確認(rèn)其電壓比和精度。
保護(hù)功能： 內(nèi)置過流繼電器（常串接在高壓尾或接地線中）提供基本短路保護(hù)。更完善的保護(hù)（過壓、閃絡(luò)、門連鎖等）通常在控制臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。
配套設(shè)備選型：
控制臺(tái)/調(diào)壓器：
類型： 電動(dòng)感應(yīng)調(diào)壓器（常用，波形好，調(diào)壓平穩(wěn)）、電動(dòng)柱式調(diào)壓器、晶閘管調(diào)壓（體積小重量輕，但可能引入諧波）。
容量： ≥ 試驗(yàn)變壓器額定容量。
輸入電壓/頻率： 匹配現(xiàn)場電源。
輸出電壓范圍： 通常0~變壓器輸入額定電壓。
功能： 電壓/電流表計(jì)（數(shù)字/指針）、過壓/過流保護(hù)設(shè)定和跳閘、計(jì)時(shí)器、急停按鈕、零位連鎖、聲光報(bào)警等。對(duì)于局放試驗(yàn)，要求控制臺(tái)自身局放水平很低。
高壓分壓器：
類型： 阻容分壓器（常用，精度高，帶寬適中）、電容分壓器（主要用于沖擊或高頻測量）。
額定電壓： ≥ 變壓器最高輸出電壓。
精度： 滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（通常交流測量系統(tǒng)精度需優(yōu)于1級(jí)或3%，局放要求更高）。
分壓比： 與測量儀表匹配。
測量儀表：
高壓表： 數(shù)字萬用表或峰值電壓表（需與分壓器配合使用）。
局放儀： 如果進(jìn)行局部放電測量。
保護(hù)電阻： 通常串接在高壓輸出端，用于限制試品閃絡(luò)時(shí)的短路電流和阻尼振蕩，保護(hù)變壓器、分壓器和控制臺(tái)。阻值選擇需計(jì)算（幾十到幾百千歐不等）。
接地線： 足夠粗的銅線，確保所有設(shè)備可靠接地。
安全性與認(rèn)證：
安全標(biāo)準(zhǔn)： 確保設(shè)備符合相關(guān)的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)（如IEC, GB等）。
質(zhì)量認(rèn)證： 查看制造商是否具備ISO9001等質(zhì)量管理體系認(rèn)證。
出廠試驗(yàn)報(bào)告： 索取并審查變壓器的出廠試驗(yàn)報(bào)告（包括空載、負(fù)載、感應(yīng)耐壓、局部放電等關(guān)鍵測試數(shù)據(jù)）。
防護(hù)等級(jí)： 外殼的IP防護(hù)等級(jí)是否能滿足環(huán)境要求（如IP20, IP23）。
供應(yīng)商選擇與服務(wù)：
技術(shù)實(shí)力與經(jīng)驗(yàn)： 選擇在高壓試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)和良好聲譽(yù)的制造商。
技術(shù)支持： 能否提供詳細(xì)的技術(shù)咨詢、選型指導(dǎo)和安裝調(diào)試服務(wù)？
售后服務(wù)： 保修期、備件供應(yīng)、維修響應(yīng)速度等。
案例參考： 了解供應(yīng)商在類似項(xiàng)目上的成功案例。
選型總結(jié)要點(diǎn)（務(wù)必牢記）
電壓裕量： U變壓器 > U試驗(yàn) (最高值) + 容升裕量 (通常選額定電壓比最高試驗(yàn)電壓高10-20%)。
容量充足： 嚴(yán)格估算Cx，P變壓器 ≥ 2πf Cx U2 * 10?? + 裕量 (20-50%)。容量不足是選型中最常見、后果最嚴(yán)重的問題！
波形要求： 特別關(guān)注局放試驗(yàn)對(duì)THD的嚴(yán)格要求。
工作制匹配： 確認(rèn)變壓器的額定容量對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間滿足測試要求。
環(huán)境適應(yīng)性： 海拔、溫度、濕度必須滿足。
安全第一： 確保系統(tǒng)有完善的保護(hù)措施（過流、過壓、接地、安全距離）。
配套完整： 控制臺(tái)、分壓器、保護(hù)電阻等必須與變壓器匹配。
建議流程
詳細(xì)列出所有被測設(shè)備的類型、最大試驗(yàn)電壓、最大電容量（或查找/估算方法）、測試項(xiàng)目及遵循標(biāo)準(zhǔn)。
計(jì)算所需最高輸出電壓和額定容量（重點(diǎn)?。?/p>
明確現(xiàn)場電源條件、環(huán)境條件（海拔、溫濕度）和空間限制。
根據(jù)電壓等級(jí)和移動(dòng)性需求，考慮單級(jí)還是串級(jí)結(jié)構(gòu)。
選擇外殼/絕緣形式（開放式或環(huán)氧封裝）。
基于以上信息，向多家有資質(zhì)的供應(yīng)商詢價(jià)和技術(shù)溝通，提供詳細(xì)需求清單。
仔細(xì)比較供應(yīng)商的方案、技術(shù)規(guī)格、配置清單、價(jià)格、服務(wù)和信譽(yù)。
要求提供關(guān)鍵參數(shù)（尤其是空載電流、負(fù)載損耗、阻抗、局放水平）的出廠試驗(yàn)報(bào)告。
確認(rèn)配套設(shè)備（控制臺(tái)、分壓器等）的完整性和匹配性。
簽訂技術(shù)協(xié)議，明確所有技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
選型干式試驗(yàn)變壓器是一項(xiàng)需要嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算和綜合考慮的工作。務(wù)必重視電容量估算和容量裕量，這是系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。與經(jīng)驗(yàn)豐富的供應(yīng)商深入溝通，提供盡可能詳細(xì)的需求信息，是獲得合適設(shè)備的最佳途徑。
