三相垫式变压器的 CSA 和 IEEE 标准之间的差异

Jun 30, 2025

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三相垫式变压器的 CSA 和 IEEE 标准之间的差异

padmount

垫-安装式变压器是配电系统中的关键组件，为地下网络提供安全高效的变压。电气和电子工程师协会 (IEEE) 和加拿大标准协会 (CSA) 都制定了标准来管理其设计、测试和性能。然而，IEEE 标准 (IEEE C57.12.34-2022) 和 CSA 标准 (CSA C227.4-21) 在额定容量、阻抗要求和变压器结构方面存在关键差异。这些差异反映了区域电力系统需求、安全考虑和操作实践。本讨论探讨了底座安装式变压器的 IEEE 和 CSA 标准之间的区别，重点关注其技术规格和结构设计含义。

CSA standards transformer

CSA标准：3000 kVA、34.5 kV及以下。

IEEE standards transformer

IEEE标准：10000 kVA，高压34.5 kV，低压15 kV及以下。

表 1：CSA 标准最小变压器阻抗

变压器尺寸，kVA	最小变压器阻抗，%
0-150	1.8
225-300	2.0
500	3.0
750-1000	4.0
＞1000	5.0

表2：IEEE标准阻抗电压

等级（千伏安）	适用于 600 V 及以下的低-额定电压	适用于低-额定电压 2400 Δ 通过 4800 Δ	适用于低-额定电压 6900 Δ 通过 13800 GrdY/7970 或 13800 Δ
45	2.70–5.75^a	2.70–5.75^a	2.70–5.75^a
75	2.70–5.75^a	2.70–5.75^a	2.70–5.75^a
112.5	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a
150	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a
225	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a
300	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a	3.10–5.75^a
500	4.35–5.75^a	4.35–5.75^a	4.35–5.75^a
750	5.75	5.75	5.75
1000	5.75	5.75	5.75
1500	5.75	5.75	5.75
2000	5.75	5.75	5.75
2500	5.75	5.75	5.75
3750	5.75	5.75	6.00
5000		6.00	6.50
7500		6.00	6.50
10000		6.00	6.50

^a这些阻抗值的设计符合 IEEE Std C57.12.00-2021 第 7.1.4.1 和 7.1.4.2 条的要求，其中定义了每-单元的最大短路承受能力。即使 kVA 额定值高于这些条款中的规定，配电变压器仍设计为 I 类和 II 类变压器。建议最终用户在使用这些值时评估其他要求，例如电压调节、系统阻抗或可用故障电流。

CSA标准：

1. 尺寸

125 kV BIL 及以下变压器的尺寸应如图所示表3。 150 kV BIL 变压器应满足 IEEE C57.12.34 最小尺寸和套管布局例外情况是高压室和低压室之间不需要屏障除非买方另有规定。

表3：变压器的物理尺寸


额定kVA容量	饲料种类	变压器最大 BIL，kV	宽度，毫米
75,150	径向	95	1280*
75,150,225,300	环形	95	1480
75,150,225,300,500	径向	125	1480
75,150,225,300,500	环形	125	1480
750,1000,1500,2000,2500,3000	径向	125	1730
750,1000,1500,2000,2500,3000	环形	125	1730

*对于额定值为 75、150kVA 的径向馈电变压器，如果买方同意，宽度应允许为 1480mm。

注：IEEE标准对整体尺寸没有任何要求。

2. 变压器完整性和锁定规定

CSA标准：

变压器及其电缆入口室的完整性应符合 IEEE C57.12.28，但以下情况除外：

a) 门的尺寸应大致相同；

b) 高压室和低压室之间不应有障碍物，除非买方另有规定；

c) 门应在三个位置（顶部、中间和底部）紧固，其中一个位置应配备挂锁（不需要三-点闩锁）；

d) 不需要单独紧固高压门；

e) 应提供由不锈钢或硅青铜制成、带有固定杯的固定五头全-止动螺栓，如图所示图1。应将五头螺栓固定住，以防止在门操作（包括强行关闭）过程中拆卸和螺纹损坏；和

f) 不允许将不锈钢螺栓安装在不锈钢螺纹插座中，除非涂有合适的润滑剂以防止磨损。

pentahead bolt

图 1a：典型的五头螺栓布置 - 凹进式非旋转杯的横截面-

transformer diagram with parts

图 1b：典型的五头螺栓布置 - 固定突出杯的横截面-

IEEE 标准：

padmounts

车厢配置

垫-安装的隔间-型变压器应由带有高-电压和低-电压电缆终端隔室的油箱组成，如本标准所示。隔间应由金属或其他刚性材料制成的屏障隔开。高-电压室和低-电压室应-并-并排位于变压器油箱的一侧。从前面看，较低的-电压室应位于右侧。

使用权

每个隔室应有一个门，其结构应确保只有在较低-电压隔室的门打开后才能进入较高-电压隔室。应有一个或多个附加的系留紧固装置，在打开较高-电压的门之前必须将其松开。如果较低电压室有超过 600 V 的裸露带电部件，则应放置防潮屏障，以便在进入较低电压室之前将其移除或打开。-如果较低-电压室门采用平板设计，则该门应具有三-点闩锁，并带有用于锁定装置的手柄。隔间门应有足够的尺寸，以便在拆除或打开时提供足够的操作和工作空间。门应配备用于锁定在打开位置或设计用于手动拆卸。

lower-voltage compartment

CSA标准：

Grounding spade terminals

1.铲形端子接地

两个垂直安装的接地铲形端子应焊接到罐壁上，高度至少为 150 毫米，且位于门槛水平或上方（门下的门槛应可拆卸。门槛顶部与最低高压套管中心线之间的最小高度差应为 300 毫米。）；一个应位于高-电压侧，一个应位于低-电压侧。对于 GrdY 变压器，高压侧端子应指定并标记为 H0。两个端子均应未涂漆，由不锈钢制成，最小宽度为 40 毫米，最小厚度为 6 毫米，并设有两个 14 毫米（9/16 英寸）孔，间距为 44.5 毫米。

2. 接地组件

接地组件应由一根刚性铜母线组成，该母线用螺栓固定并连接到两个接地铲形端子，如图 1 所示。每个高-电压套管应至少有一个孔，位于每个套管井下方，距接地支架安装硬件 45 毫米，低压侧有四个孔。-电压侧。所有孔的直径均为 14 毫米（9/16 英寸）。

如图 2 所示的接地支架应通过螺栓固定在接地总线上，以便于安装工作接地夹。

3.中性端子

中性端子 X0 应通过合适载流量的导体连接至接地母线。

diagram for transformer

图 2a：地面总线安装 - 环路馈电

pad mounted transformer diagram

图 2b：地面总线安装 - 径向馈电

Grounding bracket

图 2c：接地母线安装 - 接地支架

ground copper bar

接地铜排

IEEE 标准：

Grounding provisions

接地规定

1. 500 kVA 及以下应提供两个钢垫，每个钢垫都有一个 1/2 英寸 13 UNC 螺纹孔，最小螺纹深度为 11 毫米（0.44 英寸）。

2. 500 kVA 以上应提供两个未涂漆的铜-面钢或不锈钢-钢垫，尺寸为 51 × 89 毫米（2.0 × 3.5 英寸），每个垫有两个中心间隔为 44 毫米（1.75 英寸）的孔，并攻有 1/2 英寸 13 UNC 螺纹的螺纹。铜面的最小厚度应为 0.5 毫米（0.02 英寸）。孔的最小螺纹深度应为 13 毫米（0.5 英寸）。

3. 位置接地垫应焊接在变压器底座上或附近，一处位于高-电压室，一处位于低-电压室。如果变压器油箱和隔室是分开的，这些焊盘应进行电气连接。

注意：本文参考了CSA C227.4-21和IEEE C57.12.34-2022标准。

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介绍

I.容量差异

Ⅱ. 阻抗差

Ⅲ. 整体结构

四．接地