充电桩配置变压器需要注意哪些方面

文章来源：https://www.cnboda.cn 发布时间：2025-07-03 浏览次数：7

充电桩配置变压器时，需综合考虑充电桩的功率特性、电网环境、安全规范及未来扩展需求，核心目标是确保供电安全、稳定且高效。以下从关键参数匹配、设备选型、保护配置、电能质量等维度详细说明注意事项：

 

一、明确充电桩的功率与类型

充电桩分为交流充电桩（慢充）和直流充电桩（快充），其输入侧对变压器的要求差异显著：

 

交流充电桩：直接输出交流电（220V/380V），功率通常为7kW、32kW、64kW等，输入侧需匹配变压器低压侧的相电压（单相220V或三相380V），功率因数较高（约0.95），对变压器容量的冲击较小。

直流充电桩：需先将交流电通过整流模块转为直流电（如30kW、120kW、240kW），整流过程会产生大量谐波（THD可达30%~50%），且输入侧多为三相380V（部分大功率桩需10kV中压），对变压器的容量、抗谐波能力要求更高。

二、容量计算：避免“大马拉小车”或过载

变压器容量的选择需基于总视在功率，核心公式为：

S变压器≥K×∑(Pi/cosϕi)

其中：

 

其中：

· Pi：单台充电桩的额定功率（kW）；

· cosϕi：单台充电桩的功率因数（交流桩约0.95，直流桩因整流模块可能降至0.8~0.9）；

· K：同时使用系数（根据场景调整，如小区充电桩K=0.3~0.5，公共快充站K=0.7~0.9）。

注意点：

需预留20%~30%的冗余容量，应对未来扩容或短时峰值负荷（如多车同时快充）；

直流充电桩因谐波影响，实际视在功率可能比标称功率大10%~20%，需额外校验；

若变压器同时为其他负载（如照明、空调）供电，需叠加计算总负荷。

三、电压等级匹配：输入/输出侧需与电网及充电桩兼容

低压侧（用户侧）：

交流充电桩：若为220V单相，变压器低压侧需提供单相220V；若为380V三相（常见于商用桩），需提供三相380V。

直流充电桩：多采用三相380V输入（部分大功率桩需10kV中压），变压器低压侧需匹配380V（或通过中压变压器降压至380V）。

高压侧（电网侧）：

小型充电站（如小区、商场）：通常接入低压电网（220V/380V），变压器为低压侧出线；

大型充电站（如高速服务区）：需接入中压电网（10kV/35kV），需配置中压变压器（如10kV/0.4kV），并通过环网柜或配电房接入。

四、变压器类型选择：适应场景与环境

干式变压器（优先推荐）：

采用空气冷却，无油泄漏风险，适用于室内（如小区、商场地下车库）或对防火要求高的场景（符合GB 50053-2013《20kV及以下变电所设计规范》）。常见型号为SCB10/SCB14（节能型），耐温等级高（H级绝缘），支持频繁启停（充电桩负荷波动大）。

油浸式变压器：

散热依赖变压器油，成本低但需独立油池或防爆设施，仅适用于户外无人值守的大型变电站，或充电站与配电房分离的场景（需满足防火间距≥10m）。

五、保护配置：保障系统安全

变压器需配置以下保护功能，避免故障扩大：

 

电气保护：

过流保护：通过断路器或熔断器实现，防止短路或过载（整定值需小于变压器额定电流）；

零序保护：检测单相接地故障（适用于中性点接地系统）；

温度保护（干式变压器）：内置温控器，超温（如100℃告警、130℃跳闸）时切断电源。

电能质量保护：

谐波抑制：直流充电桩的整流模块会产生大量谐波（如5次、7次），需在变压器低压侧配置无源滤波器（FC）或有源滤波器（APF），确保谐波畸变率（THD）≤5%（符合GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》）；

电压波动抑制：多台快充桩同时工作时，电压波动可能超过±5%，需通过变压器的短路阻抗（建议≤4%）或动态无功补偿装置（SVG）稳定电压。

六、安装与环境：兼顾安全与运维

室内安装：

需满足通风散热（干式变压器需预留进风口/出风口，或配置风机）、防火（与充电桩保持≥1m间距，设置防火隔墙）、防潮（地面做防水处理，避免凝露）。

户外安装：

需采用防雨型变压器（如带防护外壳），接地电阻≤4Ω（符合GB 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》），并配置避雷器（防止雷击过电压）。

七、电网接入与合规性

审批要求：变压器容量超过100kVA需向供电部门申请增容，需提交负荷计算书、电气主接线图，并通过电能质量检测（如谐波测试、电压偏差测试）；

计量方式：若变压器为充电站专用，通常采用“高供高计”（高压侧计量）或“高供低计”（低压侧计量），需与电网公司确认计量点位置；

分布式电源兼容：若充电站含光伏或储能（如光储充一体化），变压器需支持双向潮流（需配置双向电能表），并满足“隔离开关+断路器”的隔离要求（防止反送电）。

充电桩配置变压器的核心是“按需匹配、安全优先、兼顾扩展”：需根据充电桩类型（交/直流）、功率、同时率计算容量，选择干式变压器为主，配置谐波抑制与保护装置，并满足电网接入规范。同时需预留扩容空间，适应未来快充技术升级（如480kW超充桩）和充电站规模扩展的需求。