充電樁配置變壓器需要注意哪些方面

文章來源：http://www.hhh243.com 發(fā)布時(shí)間：2025-07-03 瀏覽次數(shù)：112

充電樁配置變壓器時(shí)，需綜合考慮充電樁的功率特性、電網(wǎng)環(huán)境、安全規(guī)范及未來擴(kuò)展需求，核心目標(biāo)是確保供電安全、穩(wěn)定且高效。以下從關(guān)鍵參數(shù)匹配、設(shè)備選型、保護(hù)配置、電能質(zhì)量等維度詳細(xì)說明注意事項(xiàng)：

 

一、明確充電樁的功率與類型

充電樁分為交流充電樁（慢充）和直流充電樁（快充），其輸入側(cè)對變壓器的要求差異顯著：

 

交流充電樁：直接輸出交流電（220V/380V），功率通常為7kW、32kW、64kW等，輸入側(cè)需匹配變壓器低壓側(cè)的相電壓（單相220V或三相380V），功率因數(shù)較高（約0.95），對變壓器容量的沖擊較小。

直流充電樁：需先將交流電通過整流模塊轉(zhuǎn)為直流電（如30kW、120kW、240kW），整流過程會產(chǎn)生大量諧波（THD可達(dá)30%~50%），且輸入側(cè)多為三相380V（部分大功率樁需10kV中壓），對變壓器的容量、抗諧波能力要求更高。

二、容量計(jì)算：避免“大馬拉小車”或過載

變壓器容量的選擇需基于總視在功率，核心公式為：

S變壓器≥K×∑(Pi/cos?i)

其中：

 

其中：

· Pi：單臺充電樁的額定功率（kW）；

· cos?i：單臺充電樁的功率因數(shù)（交流樁約0.95，直流樁因整流模塊可能降至0.8~0.9）；

· K：同時(shí)使用系數(shù)（根據(jù)場景調(diào)整，如小區(qū)充電樁K=0.3~0.5，公共快充站K=0.7~0.9）。

注意點(diǎn)：

需預(yù)留20%~30%的冗余容量，應(yīng)對未來擴(kuò)容或短時(shí)峰值負(fù)荷（如多車同時(shí)快充）；

直流充電樁因諧波影響，實(shí)際視在功率可能比標(biāo)稱功率大10%~20%，需額外校驗(yàn)；

若變壓器同時(shí)為其他負(fù)載（如照明、空調(diào)）供電，需疊加計(jì)算總負(fù)荷。

三、電壓等級匹配：輸入/輸出側(cè)需與電網(wǎng)及充電樁兼容

低壓側(cè)（用戶側(cè)）：

交流充電樁：若為220V單相，變壓器低壓側(cè)需提供單相220V；若為380V三相（常見于商用樁），需提供三相380V。

直流充電樁：多采用三相380V輸入（部分大功率樁需10kV中壓），變壓器低壓側(cè)需匹配380V（或通過中壓變壓器降壓至380V）。

高壓側(cè)（電網(wǎng)側(cè)）：

小型充電站（如小區(qū)、商場）：通常接入低壓電網(wǎng)（220V/380V），變壓器為低壓側(cè)出線；

大型充電站（如高速服務(wù)區(qū)）：需接入中壓電網(wǎng)（10kV/35kV），需配置中壓變壓器（如10kV/0.4kV），并通過環(huán)網(wǎng)柜或配電房接入。

四、變壓器類型選擇：適應(yīng)場景與環(huán)境

干式變壓器（優(yōu)先推薦）：

采用空氣冷卻，無油泄漏風(fēng)險(xiǎn)，適用于室內(nèi)（如小區(qū)、商場地下車庫）或?qū)Ψ阑鹨蟾叩膱鼍埃ǚ?/span>GB 50053-2013《20kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》）。常見型號為SCB10/SCB14（節(jié)能型），耐溫等級高（H級絕緣），支持頻繁啟停（充電樁負(fù)荷波動(dòng)大）。

油浸式變壓器：

散熱依賴變壓器油，成本低但需獨(dú)立油池或防爆設(shè)施，僅適用于戶外無人值守的大型變電站，或充電站與配電房分離的場景（需滿足防火間距≥10m）。

五、保護(hù)配置：保障系統(tǒng)安全

變壓器需配置以下保護(hù)功能，避免故障擴(kuò)大：

 

電氣保護(hù)：

過流保護(hù)：通過斷路器或熔斷器實(shí)現(xiàn)，防止短路或過載（整定值需小于變壓器額定電流）；

零序保護(hù)：檢測單相接地故障（適用于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）；

溫度保護(hù)（干式變壓器）：內(nèi)置溫控器，超溫（如100℃告警、130℃跳閘）時(shí)切斷電源。

電能質(zhì)量保護(hù)：

諧波抑制：直流充電樁的整流模塊會產(chǎn)生大量諧波（如5次、7次），需在變壓器低壓側(cè)配置無源濾波器（FC）或有源濾波器（APF），確保諧波畸變率（THD）≤5%（符合GB/T 14549-1993《電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波》）；

電壓波動(dòng)抑制：多臺快充樁同時(shí)工作時(shí)，電壓波動(dòng)可能超過±5%，需通過變壓器的短路阻抗（建議≤4%）或動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置（SVG）穩(wěn)定電壓。

六、安裝與環(huán)境：兼顧安全與運(yùn)維

室內(nèi)安裝：

需滿足通風(fēng)散熱（干式變壓器需預(yù)留進(jìn)風(fēng)口/出風(fēng)口，或配置風(fēng)機(jī)）、防火（與充電樁保持≥1m間距，設(shè)置防火隔墻）、防潮（地面做防水處理，避免凝露）。

戶外安裝：

需采用防雨型變壓器（如帶防護(hù)外殼），接地電阻≤4Ω（符合GB 50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》），并配置避雷器（防止雷擊過電壓）。

七、電網(wǎng)接入與合規(guī)性

審批要求：變壓器容量超過100kVA需向供電部門申請?jiān)鋈?，需提交?fù)荷計(jì)算書、電氣主接線圖，并通過電能質(zhì)量檢測（如諧波測試、電壓偏差測試）；

計(jì)量方式：若變壓器為充電站專用，通常采用“高供高計(jì)”（高壓側(cè)計(jì)量）或“高供低計(jì)”（低壓側(cè)計(jì)量），需與電網(wǎng)公司確認(rèn)計(jì)量點(diǎn)位置；

分布式電源兼容：若充電站含光伏或儲能（如光儲充一體化），變壓器需支持雙向潮流（需配置雙向電能表），并滿足“隔離開關(guān)+斷路器”的隔離要求（防止反送電）。

充電樁配置變壓器的核心是“按需匹配、安全優(yōu)先、兼顧擴(kuò)展”：需根據(jù)充電樁類型（交/直流）、功率、同時(shí)率計(jì)算容量，選擇干式變壓器為主，配置諧波抑制與保護(hù)裝置，并滿足電網(wǎng)接入規(guī)范。同時(shí)需預(yù)留擴(kuò)容空間，適應(yīng)未來快充技術(shù)升級（如480kW超充樁）和充電站規(guī)模擴(kuò)展的需求。