在电力系统中，变电站作为电能传输与分配的关键节点，其运行的稳定性与可靠性至关重要。而站用变压器作为变电站内部供电的重要设备，承担着为继电保护、控制回路、照明、通信等辅助设备提供稳定电源的任务。因此，合理选择站用变压器的类型，并科学计算其容量，是保障变电站安全运行的基础环节。

一、站用变压器的功能与作用

站用变压器通常用于将高压侧的电压转换为适合站内设备使用的低压电压（如380V或220V），以满足变电站内部各类辅助设备的用电需求。其主要功能包括：

- 为控制室、操作间、检修区等区域提供稳定的交流电源；

- 为直流系统充电装置、蓄电池组提供输入电源；

- 支持照明、通风、加热、空调等设施的正常运行；

- 在事故情况下，保证关键设备的持续供电能力。

二、站用变压器的选型原则

在进行站用变压器选型时，需综合考虑以下因素：

1. 电压等级匹配：根据变电站主接线方式和电源侧电压等级，选择合适的变比，确保输出电压符合站内设备要求。

2. 负载特性：分析站内负荷种类及运行方式，区分连续性负荷与间歇性负荷，合理评估最大负荷与平均负荷。

3. 冗余配置：为提高供电可靠性，一般采用两台及以上站用变压器并列运行，并设置自动切换装置，确保在一台故障时另一台可立即接管。

4. 绝缘水平与防护等级：根据变电站环境条件（如湿度、温度、污染程度）选择适当的绝缘等级和防护等级。

5. 节能与环保：优先选用高效低耗的节能型变压器，减少运行过程中的电能损耗。

三、站用变压器容量计算方法

站用变压器的容量应根据站内所有辅助设备的总功率来确定，并留有一定的裕量以应对未来负荷增长和突发情况。其计算步骤如下：

1. 负荷统计：对站内所有用电设备进行分类统计，包括照明、控制、通信、加热、通风等，分别计算各部分的有功功率与无功功率。

2. 负荷系数计算：考虑到不同设备的使用率和同时率，引入负荷系数（Kp）和同时系数（Ks）进行修正。

3. 计算视在功率：通过公式 $ S = \frac{P}{\cos\varphi} $ 计算总的视在功率，其中 P 为有功功率，cosφ 为功率因数。

4. 确定变压器容量：根据计算出的视在功率，结合变压器的额定容量系列，选择合适规格的变压器，并预留一定的备用容量（通常为10%~20%）。

四、实际应用案例分析

以某110kV变电站为例，站内主要用电设备包括：

- 照明系统：20kW

- 控制与保护系统：15kW

- 通信设备：5kW

- 加热与通风系统：30kW

- 其他辅助设备：10kW

总负荷约为80kW，功率因数为0.85，负荷系数取0.7，同时系数取0.8。则：

$$ P_{总} = 80 \times 0.7 \times 0.8 = 44.8 \, \text{kW} $$

$$ S_{视在} = \frac{44.8}{0.85} \approx 52.7 \, \text{kVA} $$

考虑15%的裕量后，最终选择63kVA的站用变压器。

五、结语

站用变压器作为变电站内部供电系统的“心脏”，其选型与容量设计直接影响到整个变电站的安全运行与经济性。在实际工程中，应结合具体项目需求，综合考虑技术参数、运行环境、经济指标等因素，制定科学合理的方案，确保站用系统的稳定性和可持续发展。