充電樁配置變壓器需要注意哪些方面

文章來源：http://www.sh-haoling.com 發布時間：2025-07-03 瀏覽次數：72

充電樁配置變壓器時，需綜合考慮充電樁的功率特性、電網環境、安全規范及未來擴展需求，核心目標是確保供電安全、穩定且高效。以下從關鍵參數匹配、設備選型、保護配置、電能質量等維度詳細說明注意事項：

 

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，輸入側需匹配變壓器低壓側的相電壓（單相220V或三相380V），功率因數較高（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為直流電（如30kW、120kW、240kW），整流過程會產生大量諧波（THD可達30%~50%），且輸入側多為三相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（交流樁約0.95，直流樁因整流模塊可能降至0.8~0.9）；

· K：同時使用系數（根據場景調整，如小區充電樁K=0.3~0.5，公共快充站K=0.7~0.9）。

注意點：

需預留20%~30%的冗余容量，應對未來擴容或短時峰值負荷（如多車同時快充）；

直流充電樁因諧波影響，實際視在功率可能比標稱功率大10%~20%，需額外校驗；

若變壓器同時為其他負載（如照明、空調）供電，需疊加計算總負荷。

三、電壓等級匹配：輸入/輸出側需與電網及充電樁兼容

低壓側（用戶側）：

交流充電樁：若為220V單相，變壓器低壓側需提供單相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），變壓器低壓側需匹配380V（或通過中壓變壓器降壓至380V）。

高壓側（電網側）：

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

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

四、變壓器類型選擇：適應場景與環境

干式變壓器（優先推薦）：

采用空氣冷卻，無油泄漏風險，適用于室內（如小區、商場地下車庫）或對防火要求高的場景（符合GB 50053-2013《20kV及以下變電所設計規范》）。常見型號為SCB10/SCB14（節能型），耐溫等級高（H級絕緣），支持頻繁啟停（充電樁負荷波動大）。

油浸式變壓器：

散熱依賴變壓器油，成本低但需獨立油池或防爆設施，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、保護配置：保障系統安全

變壓器需配置以下保護功能，避免故障擴大：

 

電氣保護：

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

零序保護：檢測單相接地故障（適用于中性點接地系統）；

溫度保護（干式變壓器）：內置溫控器，超溫（如100℃告警、130℃跳閘）時切斷電源。

電能質量保護：

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

電壓波動抑制：多臺快充樁同時工作時，電壓波動可能超過±5%，需通過變壓器的短路阻抗（建議≤4%）或動態無功補償裝置（SVG）穩定電壓。

六、安裝與環境：兼顧安全與運維

室內安裝：

需滿足通風散熱（干式變壓器需預留進風口/出風口，或配置風機）、防火（與充電樁保持≥1m間距，設置防火隔墻）、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（如帶防護外殼），接地電阻≤4Ω（符合GB 50065-2011《交流電氣裝置的接地設計規范》），并配置避雷器（防止雷擊過電壓）。

七、電網接入與合規性

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

計量方式：若變壓器為充電站專用，通常采用“高供高計”（高壓側計量）或“高供低計”（低壓側計量），需與電網公司確認計量點位置；

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+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、安全優先、兼顧擴展”：需根據充電樁類型（交/直流）、功率、同時率計算容量，選擇干式變壓器為主，配置諧波抑制與保護裝置，并滿足電網接入規范。同時需預留擴容空間，適應未來快充技術升級（如480kW超充樁）和充電站規模擴展的需求。