勵(lì)磁變壓器是一種專門為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)提供三相交流勵(lì)磁電源的裝置，勵(lì)磁系統(tǒng)通過可控硅將三相電源轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直流電源，形成發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁場，通過勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)可控硅觸發(fā)角，達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓 和無功的目的。通常接于發(fā)電機(jī)出口端，因發(fā)電機(jī)出口電壓較高，而勵(lì)磁系統(tǒng)額定電壓較低，故需一個(gè)降壓變壓器。

發(fā)電機(jī)用勵(lì)磁變壓器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，是自并勵(lì)機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行的前提，是發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定發(fā)電、滿負(fù)荷發(fā)電的先決條件，是勵(lì)磁系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。

勵(lì)磁系統(tǒng)所需電功率由發(fā)電機(jī)出口取得，勵(lì)磁變壓器的作用是將發(fā)電機(jī)出口電壓降為電力可控硅的輸入電壓、在發(fā)電機(jī)機(jī)端和勵(lì)磁繞組之間提供電氣隔離，同時(shí)也用作電力可控硅的整流阻抗。

     勵(lì)磁變壓器的分類

勵(lì)磁變壓器，按絕緣方式劃分主要有四種型式

（1）環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。

（2）無堿玻璃纖維纏繞浸干式變壓器。

（3）MORA型干式變壓器。

（4）油浸變壓器。

油浸變壓器是傳統(tǒng)變壓器，目前逐步被干式變壓器所代替。

干式變壓器具有防火、防爆及環(huán)保性能*等特點(diǎn)，成為勵(lì)磁變壓器主流應(yīng)用。

環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的特點(diǎn)：

（1）絕緣強(qiáng)度高，澆注用環(huán)氧樹脂具有18～22kV/mm的絕緣擊穿場強(qiáng)，且與電壓等級相同的油浸變壓器具有大致相同的雷電沖擊強(qiáng)度。

（2）抗短路能力強(qiáng)。

（3）防災(zāi)性能突出，環(huán)氧樹脂阻燃并能自行熄滅，不致引發(fā)爆炸。

（4）環(huán)境性能*，環(huán)氧樹脂防潮、防塵，可以在惡劣環(huán)境條件下運(yùn)行。

（5）維護(hù)工作量小。

（6）運(yùn)行損耗低，運(yùn)行效率高，噪聲低。

（7）體積小，重量輕，安裝調(diào)試方便

環(huán)氧樹脂澆注干式基準(zhǔn)沖擊水平可達(dá)250kV，MORA型為150kV。

環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器容量可達(dá)20MVA，MORA型僅能達(dá)到8～10MVA。 

      勵(lì)磁變壓器的一般要求

采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式的發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁電源的勵(lì)磁功率整流器由勵(lì)磁變壓器供電。勵(lì)磁變壓器的高壓側(cè)通常接于發(fā)電機(jī)機(jī)端母線，低壓側(cè)接晶閘管三相全控橋式整流器，勵(lì)磁功率欄流器的負(fù)載為有很人電感、對地絕緣的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)予。勵(lì)磁變壓器負(fù)載及接線的特點(diǎn)，以及電網(wǎng)和電廠對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的特定要求，使自并勵(lì)的水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變壓器工作條件及技術(shù)要求與一般應(yīng)用的電力變壓器并不相同，主要包括如下方面。

（1）勵(lì)磁變壓器繞組電流為非正弦電流，變壓器的設(shè)計(jì)需要考慮繞組中諧波電流的影響。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)問常數(shù)通常為若干秒級，敝勵(lì)磁功率整流裝置晶閘管電流及交流側(cè)（即勵(lì)磁變低壓側(cè)）線電流均呵看作為矩形波，存在著基波分量和諧波分量，諧波電流將增加變壓器的銅損和鐵損，并使發(fā)電機(jī)端電壓波形畸變。故勵(lì)磁變壓器設(shè)計(jì)與制造時(shí)需要考慮變壓器繞組諧波電流的影響，包括變壓器的鐵芯磁密、容量、過負(fù)荷能力等均需要對諧波電流的影響進(jìn)行考慮。諧波電流將可能引起變壓器運(yùn)行的諧波噪聲，故在鐵芯與繞組的結(jié)構(gòu)及機(jī)械強(qiáng)度上，需要考慮降低諧波噪聲的措施。

（2）作為氳接接到發(fā)電機(jī)機(jī)端的勵(lì)磁變壓器，需按發(fā)電機(jī)端電氣設(shè)備的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照GB 1094.1《電力變壓器第1部分總則》的要求，在發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí)，變壓器與發(fā)電機(jī)相連的端子上，應(yīng)能承受1.4倍額定電壓，歷時(shí)5s。通常尚要求在發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓為1.3倍額定電壓的過電壓下運(yùn)行60s。勵(lì)磁變壓器應(yīng)能在110%額定電壓下長期連續(xù)運(yùn)行。

（3）勵(lì)磁變壓器低壓繞組額定電壓應(yīng)按滿足發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)時(shí)的勵(lì)磁頂值電壓要求進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇。發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)時(shí)，對勵(lì)磁功率整流器的輸出電壓有要求，為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁頂值電壓。勵(lì)磁頂值電壓按發(fā)電機(jī)所在的電力系統(tǒng)要求選取。

（4）變壓器容鼉應(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)長期連續(xù)運(yùn)行所要求的勵(lì)磁能力，在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流和電壓為發(fā)電機(jī)額定負(fù)載下勵(lì)磁電流和電壓的1.1倍時(shí)，能長期連續(xù)運(yùn)行。

（5）勵(lì)磁變壓器的過載能力應(yīng)能滿足發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)的勵(lì)磁容量及持續(xù)時(shí)間的要求。勵(lì)磁變壓器在發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)磁時(shí)，發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁頂值電壓下運(yùn)行，勵(lì)磁電流的穩(wěn)態(tài)值也為勵(lì)磁頂值電流。此時(shí)勵(lì)磁功率對勵(lì)磁變壓器的負(fù)載能力有要求。

（6）勵(lì)磁變壓器高壓、低壓繞組間需設(shè)置靜電隔離屏蔽并接地。在變壓器投入和高壓側(cè)暫態(tài)過電壓時(shí)，通過勵(lì)磁變壓器高壓、低壓繞組間的分布電容，在勵(lì)磁變壓器低壓繞組上將產(chǎn)生過電壓。為減少此時(shí)勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)的過電壓，在勵(lì)磁變壓器高壓、低壓繞組之間需設(shè)置靜電屏蔽并與變壓器鐵芯一起接地，以避免過電壓威脅勵(lì)磁功率整流器的安全。靜電屏蔽尚可減少變壓器低壓繞組的高次諧波及過電壓對高壓繞組及電網(wǎng)的影響，提高勵(lì)
　　磁變壓器的電磁兼容性。 

除此以外，勵(lì)磁變壓器作為電力變壓器的一種應(yīng)用類別，尚需滿足一般電力變壓器的技術(shù)要求。主要包括下列方面：

（1）運(yùn)行溫升及絕緣耐熱等級。

（2）承受短路能力。

（3）絕緣水平。

（4）對輔助設(shè)備的沒置要求，包括電流互感器、溫度監(jiān)視設(shè)備等。

（5）其他，如噪聲水平、局部放電水平、三相對稱性。

勵(lì)磁變壓器的選擇

勵(lì)磁變壓器就設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)來說，與普通配電變壓器一樣，短路電壓為4%～8%?？紤]到勵(lì)磁變壓器必須可靠，強(qiáng)勵(lì)時(shí)要有一定的過載能力。且勵(lì)磁電源一般不設(shè)計(jì)備用電源，因此宜選用維護(hù)簡單、過載能力強(qiáng)的干式變壓器。若從降低勵(lì)磁系統(tǒng)造價(jià)來說，采用油浸變壓器也是可行的。

當(dāng)勵(lì)磁變壓器安裝在戶外時(shí)，由變壓器副方到整流橋之間的饋線．由于有電抗壓降，不宜太長，特別是在勵(lì)磁電流很大的情況下，這一點(diǎn)必須考慮。還有不宜用單芯鎧裝電纜．而應(yīng)選用橡皮電纜。因?yàn)閱涡炬z裝電纜通以交流電時(shí)，將在鋼甲中感應(yīng)到較高的電壓以及不能忽略的電流，并對通信電纜造成干擾。

①勵(lì)磁變壓器性能和接線。應(yīng)明確要求勵(lì)磁變壓器具備的性能和接線，如型式、額定容量（滿足勵(lì)磁系統(tǒng)要求）、溫升、絕緣耐壓要求、變壓器三相組接線組別、絕緣等級、噪聲水平、局部放電水平。

②技術(shù)要求。明確對勵(lì)磁變壓器的詳細(xì)技術(shù)要求，選型中，有的水電廠要求勵(lì)磁變壓器選用國內(nèi)廠家的產(chǎn)品。

③對采用電氣制動停機(jī)的機(jī)組，需明確勵(lì)磁變壓器是否兼作制動變壓器。