什麼是電力變壓器？
電力變壓器是一種靜態電氣設備，它通過電磁感應在兩個或多個電路之間傳輸電能，在保持功率大致恒定的情況下，將電壓升高（用於輸電）或降低（用於配電和終端使用者）。電力變壓器是電網的“主力軍”，從發電升壓變壓器（將發電機輸出電壓從10-25千伏升至110-1000千伏用於輸電）到配電變壓器（將電壓降至10-35千伏用於配電），再到使用者變壓器（將電壓降至220/380伏供終端使用者使用），各個電壓等級都離不開電力變壓器。中國是全球最大的變壓器市場，國內製造商包括特變電工、正泰和保定天威等，為國內外市場提供產品。隨著集成感測器、通信和電力電子技術的智慧變壓器的發展，變壓器技術也在不斷演進。
關於電力變壓器的5個關鍵問題
電力變壓器的分類依據以下幾個標準：按電壓等級（35 kV以下的配電變壓器、35–750 kV的電力變壓器、750 kV以上的特高壓變壓器）; 按冷卻方式（油浸式，採用ONAN/ONAF/OFAF冷卻; 或乾式，採用AN/AF冷卻）; 按繞組結構（兩繞組、三繞組或自耦變壓器）; 按應用領域（發電機升壓、輸電、配電、牽引、電爐、整流器）; 以及按相數（單相或三相）。 油浸式變壓器在中高壓領域應用廣泛，而乾式變壓器則更適用於室內、防火或環境敏感的應用場合。
現代電力變壓器是目前效率最高的電機之一，額定負載下的效率可達98%–99.7%。 損耗包括空載損耗（磁芯中磁滯和渦流引起的鐵芯損耗，與負載無關）和負載損耗（繞組中的銅損，與電流的平方成正比）。 節能型變壓器設計採用非晶態金屬鐵芯（與傳統矽鋼鐵芯相比，空載損耗降低70%~80%）或具有優化鐵芯幾何形狀的高級取向矽鋼鐵芯。 中國的GB 20052能效標準規定了配電變壓器的最低能效水準，從而推動了節能型設計的應用。
智慧變壓器（也稱為固態變壓器或電力電子變壓器）用高頻變壓器和電力電子器件的組合取代了傳統的電磁變壓器，能夠實現主動電壓調節、電能品質控制和雙向功率流管理。 智慧變壓器可以為數據中心和電動汽車充電提供直流輸出，整合分散式能源，並提供無功功率補償——這些都是傳統變壓器無法實現的功能。 儘管智慧變壓器目前仍比傳統變壓器價格更高，但已在示範專案中得到應用，隨著電力電子成本的下降，預計其商業競爭力將日益增強。
變壓器故障的主要原因包括：絕緣性能因熱老化、潮氣侵入或局部放電而下降; 過載導致溫度過高; 短路力損壞繞組; 雷擊和開關浪湧; 以及油污染或洩漏。 預防措施包括：對變壓器油進行溶解氣體分析 （DGA） 以檢測早期故障、熱監測、局部放電測量、油質檢測以及負載管理以避免持續過載。 現代智慧變壓器監測系統持續分析多個參數，對正在發展的故障進行早期預警，從而實現計劃性維護而非緊急更換。
大規模可再生能源的併網正在從多個方面改變變壓器需求：海上風電場和偏遠地區的太陽能發電場需要高可靠性、低維護成本的大型升壓變壓器; 分散式屋頂光伏發電的增長使得原本設計為單向流動的配電變壓器出現雙向電力流動; 電動汽車充電創造了諧波含量高的新型負荷模式; 同步發電機被逆變器型電源取代，降低了系統慣性，提高了頻率變化率（RoCoF），並對變壓器設計提出了新的動態要求。 智慧變壓器和變壓器監控系統是能源轉型的關鍵推動因素。
關鍵要點
電力變壓器是所有電網的基本組成部分，貫穿從發電到終端用電的各個電壓等級。中國在特高壓輸電、配電網現代化和可再生能源並網方面的巨額電力基礎設施投資，推動了全球最大的變壓器市場。上海國際電力展（EP Shanghai）是變壓器製造商向中國電力企業買家展示其在效率、智慧監控和可再生能源相容性方面創新成果的首選平臺。
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