什么是电力变压器？
电力变压器是一种静态电气设备，它通过电磁感应在两个或多个电路之间传输电能，在保持功率大致恒定的情况下，将电压升高（用于输电）或降低（用于配电和终端用户）。电力变压器是电网的“主力军”，从发电升压变压器（将发电机输出电压从10-25千伏升至110-1000千伏用于输电）到配电变压器（将电压降至10-35千伏用于配电），再到用户变压器（将电压降至220/380伏供终端用户使用），各个电压等级都离不开电力变压器。中国是全球最大的变压器市场，国内制造商包括特变电工、正泰和保定天威等，为国内外市场提供产品。随着集成传感器、通信和电力电子技术的智能变压器的发展，变压器技术也在不断演进。
关于电力变压器的5个关键问题
电力变压器的分类依据以下几个标准：按电压等级（35 kV以下的配电变压器、35–750 kV的电力变压器、750 kV以上的特高压变压器）；按冷却方式（油浸式，采用ONAN/ONAF/OFAF冷却；或干式，采用AN/AF冷却）；按绕组结构（两绕组、三绕组或自耦变压器）；按应用领域（发电机升压、输电、配电、牵引、电炉、整流器）；以及按相数（单相或三相）。油浸式变压器在中高压领域应用广泛，而干式变压器则更适用于室内、防火或环境敏感的应用场合。
现代电力变压器是目前效率最高的电机之一，额定负载下的效率可达98%–99.7%。损耗包括空载损耗（磁芯中磁滞和涡流引起的铁芯损耗，与负载无关）和负载损耗（绕组中的铜损，与电流的平方成正比）。节能型变压器设计采用非晶态金属铁芯（与传统硅钢铁芯相比，空载损耗降低70%～80%）或具有优化铁芯几何形状的高级取向硅钢铁芯。中国的GB 20052能效标准规定了配电变压器的最低能效水平，从而推动了节能型设计的应用。
智能变压器（也称为固态变压器或电力电子变压器）用高频变压器和电力电子器件的组合取代了传统的电磁变压器，能够实现主动电压调节、电能质量控制和双向功率流管理。智能变压器可以为数据中心和电动汽车充电提供直流输出，整合分布式能源，并提供无功功率补偿——这些都是传统变压器无法实现的功能。尽管智能变压器目前仍比传统变压器价格更高，但已在示范项目中得到应用，随着电力电子成本的下降，预计其商业竞争力将日益增强。
变压器故障的主要原因包括：绝缘性能因热老化、潮气侵入或局部放电而下降；过载导致温度过高；短路力损坏绕组；雷击和开关浪涌；以及油污染或泄漏。预防措施包括：对变压器油进行溶解气体分析 (DGA) 以检测早期故障、热监测、局部放电测量、油质检测以及负载管理以避免持续过载。现代智能变压器监测系统持续分析多个参数，对正在发展的故障进行早期预警，从而实现计划性维护而非紧急更换。
大规模可再生能源的并网正在从多个方面改变变压器需求：海上风电场和偏远地区的太阳能发电场需要高可靠性、低维护成本的大型升压变压器；分布式屋顶光伏发电的增长使得原本设计为单向流动的配电变压器出现双向电力流动；电动汽车充电创造了谐波含量高的新型负荷模式；同步发电机被逆变器型电源取代，降低了系统惯性，提高了频率变化率（RoCoF），并对变压器设计提出了新的动态要求。智能变压器和变压器监控系统是能源转型的关键推动因素。
关键要点
电力变压器是所有电网的基本组成部分，贯穿从发电到终端用电的各个电压等级。中国在特高压输电、配电网现代化和可再生能源并网方面的巨额电力基础设施投资，推动了全球最大的变压器市场。上海国际电力展（EP Shanghai）是变压器制造商向中国电力企业买家展示其在效率、智能监控和可再生能源兼容性方面创新成果的首选平台。
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