如何選擇干式變壓器的合理容量?
答:一般的電力變壓器內部都充有一定容積的變壓器油，用于變壓器的內部線(xiàn)圈繞組絕緣和內部的散熱。而干式變壓器則是不充油的。它以自然冷卻或強制風(fēng)冷為主。
根據國家標準《干式變壓器》GB6450-1986規定，對于10KV/0.4KV變壓器，功率在250KVA的干式變壓器，都必須配置自動(dòng)控制溫度的強制風(fēng)冷裝置。見(jiàn)下圖所示。
國產(chǎn)干式變壓器有SCL1系列、SC(B)系列、SG系列和SCZ系列。基本上都是為環(huán)氧樹(shù)脂澆注，B級絕緣的高、低壓繞組線(xiàn)圈各自用環(huán)氧樹(shù)脂澆注。各繞組連接線(xiàn)也是用環(huán)氧樹(shù)脂澆注，因此帶電部分是不外露的。所以干式變壓器具有防火防爆防潮的功能，并且它相對油浸式變壓器來(lái)說(shuō)，短時(shí)過(guò)載能力大，體積小，損壞低，噪聲小而運行可靠等優(yōu)點(diǎn)，它基本上都是室內設計安裝的。
干式變壓器與油浸式變壓器在30min內，過(guò)載能力強于油浸式變壓器；在0.5~8h內，過(guò)載能力比油浸式變壓器弱；在長(cháng)期運行中與油浸式變壓器沒(méi)有什么差別。常用的干式變壓器SC(B)10型10KV系列變壓器主要性能參數見(jiàn)下圖表所示。
在選擇變壓器容量時(shí)，則需要根據負載特性來(lái)選擇，因為變壓器所標注的為視在功率(KVA)，而普通負載都是標注的有功功率(KW)，本身它們之間就有一個(gè)功率因數cosφ，選擇容量過(guò)大則是大馬拉小車(chē)，選擇容量過(guò)小則容易造成變壓器長(cháng)期工作運行時(shí)處于過(guò)載狀態(tài)，而容易損壞變壓器。簡(jiǎn)單地說(shuō)，100kvA的干式變壓器，長(cháng)期帶載在70KW比較理想。因為負載的動(dòng)態(tài)范圍比較大，感性負載的功率因數基本上都是在0.75~0.85之間變化。還要考慮臨時(shí)負載和不確定因素而增加的負載，所以要留有余量。選擇變壓器容量需要考慮實(shí)際負荷容量來(lái)計算；因為變壓器是一種靜止的電氣設備，沒(méi)有機械損耗，所以效率一般都在95％以上。當負載功率因數cosφ，效率隨負載電流變化的曲線(xiàn)如下圖所示。
從上圖可以看出，效率η(效率指變壓器輸入功率P1和輸出功率P2的百分比，η=P/P1×100％，輸入功率P1包括輸出功率P2、鐵損Pc和銅損Pt，即P1=P2+Pc+Pt，而輸出功率與負載功率因數cosφ和負載系數β有關(guān)系；即β=S2/Se；式中S2為變壓器的實(shí)際容量，Se為變壓器的額定容量)。隨著(zhù)負載的增加從零增加到最大值后，開(kāi)始逐步降低。只是因為負載變大后的低壓側電流也變大，此時(shí)的鐵損和銅損也隨著(zhù)增大的原因。
當鐵損和銅損處于相等時(shí)變壓器的效率可以在額定負載時(shí)達到最大值，用ηmax表示，此時(shí)β=1，因此最大效率條件下可以用公式表示為Po=β2Pd，β=√Po/Pd，Pd為變壓器的短路損耗；Po為變壓器的空載損耗。
當Po、Pd和β三者的關(guān)系滿(mǎn)足上式公式時(shí)，變壓器即可獲取最大效率。當β=1，即變壓器滿(mǎn)載時(shí)，Po=Pd此時(shí)變壓器獲取效率最大。但是變壓器設計時(shí)的工作點(diǎn)并不是在鐵損和銅損相等點(diǎn)，而是將變壓器設計成Po/Pd=1/3左右，即β=√Po/Pd=√1/3=0.6左右；也就是說(shuō)希望最大效率出現在負載為額定容量的60％左右。這是因為考慮到變壓器所帶的負載的動(dòng)態(tài)范圍較大，不可能長(cháng)年累月都是滿(mǎn)載運行，所以使β=0.6左右達到最大效率更為經(jīng)濟一些，這樣也同時(shí)可以減小變壓器的體積而節約原材料。
其實(shí)關(guān)于變壓器容量的選擇的學(xué)問(wèn)比較大，這個(gè)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)上包括了一系列需要考慮的綜合因素。
以上為個(gè)人觀(guān)點(diǎn)，僅供提問(wèn)者參考。
知足常樂(lè )2019.6.11日于上海