什么情況下需要使用變壓器？

一、電壓等級轉(zhuǎn)換（核心應(yīng)用）

1. 電網(wǎng)輸電降壓

   • 高壓輸電→配電網(wǎng)絡(luò)（如：110kV→10kV）

   • 必要性：減少遠(yuǎn)距離輸電損耗（損耗∝電流2），例：100km線路，110kV輸電比10kV損耗降低99%

2. 設(shè)備電壓適配

   場景	典型轉(zhuǎn)換	案例
   進(jìn)口設(shè)備供電	415V→380V	馬來西亞工廠使用中國制380V電機(jī)
   老舊設(shè)備改造	600V→480V	北美工業(yè)區(qū)設(shè)備升級
   實(shí)驗(yàn)室精密儀器	220V→110V	日本制測量儀器在220V地區(qū)使用

二、電氣隔離與安全防護(hù)

3. 安全隔離

   • 醫(yī)療設(shè)備（手術(shù)室供電）：通過1:1隔離變壓器實(shí)現(xiàn)浮地系統(tǒng)，防止微電擊

   • 潮濕場所（游泳池照明）：滿足IEC 60364-7-702要求，漏電流≤30mA

4. 接地故障防護(hù)

   • 數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)：采用△/Yo變壓器，提供中性點(diǎn)接地路徑

   • 礦山設(shè)備：限制故障電流≤10A（IEC 60079-14標(biāo)準(zhǔn)）

三、特殊負(fù)載需求

5. 大電機(jī)啟動

   • 問題：75kW電機(jī)直接啟動電流≈525A（7倍額定值）

   • 方案：采用Zig-Zag變壓器降壓啟動，降低沖擊電流40%

6. 電弧設(shè)備供電

   • 電弧爐變壓器特性：

     • 超大短路容量（阻抗≤8%）

     • 多檔位調(diào)壓（如±16×1.25%）

     • 二次側(cè)電流達(dá)100kA級

四、電能質(zhì)量優(yōu)化

7. 諧波治理

   • 整流負(fù)載場景：采用K-rated變壓器（K-13/K-20）

     • 增強(qiáng)繞組抗諧波能力

     • 降低渦流損耗30%（對比普通變壓器）

8. 電壓穩(wěn)定

   • 有載調(diào)壓變壓器(OLTC)：

     參數(shù)	工業(yè)級要求
     調(diào)壓范圍	±15%
     響應(yīng)時(shí)間	≤5s/檔位
     日動作次數(shù)	≥500,000次壽命

五、特殊系統(tǒng)構(gòu)建

9. 多電源系統(tǒng)互聯(lián)

   • 不同電壓電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)（如：220kV電網(wǎng)與132kV電網(wǎng)互聯(lián)）

   • 相位角調(diào)整：通過移相變壓器解決環(huán)流問題（如±30°可調(diào)）

10. 直流輸電配套

    • 換流變壓器：實(shí)現(xiàn)AC/DC轉(zhuǎn)換

      • 關(guān)鍵參數(shù)：閥側(cè)耐受直流偏磁

      • 絕緣設(shè)計(jì)：交直流復(fù)合電場

六、測試與特殊場景

11. 試驗(yàn)電源

    • 雷電沖擊試驗(yàn)：串聯(lián)諧振變壓器輸出300kV/500Hz

    • 溫升試驗(yàn)：大電流變壓器輸出0-50V/10kA

12. 移動供電系統(tǒng)

    • 船舶供電：440V→220V（滿足Lloyd船級社規(guī)范）

    • 軌道車輛：25kV接觸網(wǎng)→1500V車載設(shè)備