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(guò)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(chǎng)，通過(guò)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(wú)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(shù)脂澆注干式變壓器。
（2）無(wú)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(shù)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(shù)脂具有18～22kV/mm的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)，且與電壓等級(jí)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(shù)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(shù)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(shù)脂澆注干式基準(zhǔn)沖擊水平可達(dá)250kV，MORA型為150kV。
環(huán)氧樹(shù)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(duì)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(duì)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(wèn)常數(shù)通常為若干秒級(jí)，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(guò)負(fù)荷能力等均需要對(duì)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(guò)電壓下運(yùn)行60s。勵(lì)磁變壓器應(yīng)能在110%額定電壓下長(zhǎng)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(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。
（5）勵(lì)磁變壓器的過(guò)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(duì)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(guò)電壓時(shí)，通過(guò)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(guò)電壓。為減少此時(shí)勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)的過(guò)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(guò)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(guò)電壓對(duì)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(jí)。
（2）承受短路能力。
（3）絕緣水平。
（4）對(duì)輔助設(shè)備的沒(méi)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(duì)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(lái)說(shuō)，與普通配電變壓器一樣，短路電壓為4%～8%。考慮到勵(lì)磁變壓器必須可靠，強(qiáng)勵(lì)時(shí)要有一定的過(guò)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(jiǎn)單、過(guò)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(lái)說(shuō)，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(zhǎng)，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(duì)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(jí)、噪聲水平、局部放電水平。
②技術(shù)要求。明確對(duì)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(guó)內(nèi)廠家的產(chǎn)品。
③對(duì)采用電氣制動(dòng)停機(jī)的機(jī)組，需明確勵(lì)磁變壓器是否兼作制動(dòng)變壓器。
