干式变压器是一种通过电磁感应实现电压变换的电气设备，其核心结构由铁芯和绕组组成，不使用液体绝缘介质（如油），而是采用空气或固体绝缘材料（如环氧树脂、Nomex纸等）进行绝缘和散热。
工作原理：
- 电磁感应：当一次绕组（初级绕组）接入交流电源时，产生交变磁场，磁场通过铁芯耦合到二次绕组（次级绕组），在二次绕组中感应出电动势。
- 电压变换：通过调整一次绕组和二次绕组的匝数比，实现电压的升压或降压。
- 能量传递：电能通过磁场传递，而非直接的电气连接，实现高效、安全的电压变换。
优点：
- 安全性高：无油设计，避免火灾、爆炸等风险。
- 环保性好：无污染，可回收。
- 维护简单：无需定期换油，维护成本低。
- 适应性强：适用于室内、高层建筑、地铁等对安全要求高的场所。
二、干式变压器选型指南
1. 核心参数
- 额定容量（kVA）：
- 根据负载功率和功率因数计算。例如，500kW负载（功率因数0.8）需选630kVA变压器（500÷0.8=625，就近标准容量）。
- 常用范围：30kVA～2500kVA。
- 电压等级（kV）：
- 输入/输出电压：10kV/0.4kV（常规）、35kV/0.4kV（高压场合）。
- 允许电压偏差：±10%（国标GB/T 22072-2023）。
- 绝缘等级：
- F级（155℃耐温，主流选择）。
- H级（180℃耐温，适用于高温环境）。
- 防护等级（IP代码）：
- 室内：IP20（防尘）。
- 户外/潮湿环境：IP54（防尘防水）。
2. 选型关键考量
- 负载特性分析：
- 冲击性负载（如电机启动）：选过载能力≥1.5倍的型号。
- 非线性负载（如变频器）：需K系数≥13的抗谐波变压器。
- 能效标准：
- 最新国标GB 20052-2024能效等级：
- 1级（最高效，损耗比2级低10%）。
- 建议：长期运行选1级，短期使用可选2级。
- 冷却方式：
- 自然风冷（AN）：适用于小容量（<800kVA），噪音≤55dB。
- 强迫风冷（AF）：适用于大容量或高温环境，噪音≤65dB。
- 环保与安全：
- 无环氧树脂型号（可回收材料，符合欧盟RoHS 3.0）。
- 防火等级：F1级（950℃/3h不燃，数据中心强制要求）。
- 特殊需求：
- 海上风电：需防腐涂层（盐雾试验≥1000h）。
- 轨道交通：需通过EN 45545-2防火认证。
3. 行业新趋势
- 智能化升级：
- 内置IoT传感器（温度、湿度、局放监测）。
- 支持远程运维（4G/5G数据传输）。
- 紧凑型设计：
- 新能源适配：
4. 选型流程建议
- 明确需求：根据负载类型、容量、环境条件等确定需求。
- 计算容量：根据负载功率和功率因数计算所需容量。
- 确定防护/能效：选择合适的防护等级和能效等级。
- 对比供应商技术方案：选择技术成熟、质量可靠的供应商。
- 验证资质：检查型式试验报告、认证证书等。
三、总结
干式变压器因其高安全性、环保性和维护简便性，广泛应用于高层建筑、地铁、数据中心等对安全要求高的场所。在选型时，需综合考虑额定容量、电压等级、绝缘等级、防护等级、负载特性、能效标准、冷却方式等因素，并结合行业新趋势（如智能化、紧凑型设计、新能源适配）进行选择。通过科学选型，可确保变压器的长期稳定运行，降低运行成本，提高系统可靠性。
