船用变压器是船舶电力系统中的关键设备，广泛应用于电力分配、电压变换、电气隔离及电力推进系统等场景。由于其工作环境特殊，常面临潮湿、盐雾、振动与倾斜等严峻挑战，船用变压器在设计与制造上除须满足国际标准IEC 60092-303外，还需符合一系列更严格的技术要求，以确保其在恶劣条件下安全、可靠、稳定运行。
一、通用技术要求
1. 绕组结构
除专用于电动机起动器的变压器外，所有船用变压器均应采用双绕组或多绕组结构，且初级与次级绕组之间必须实现彻底的电气隔离，杜绝任何直接电气连接。
2. 冷却方式与防护
干式变压器的冷却方式需符合IEC 60076-11第5.8.3条规定，包括自冷（AN）、自冷/风冷（AN/AF）、风冷-水冷（AFWF）及水冷（WF）。如采用AFWF或WF等水冷方式，必须采取有效设计措施，防止潮气侵入和内部冷凝水积聚，确保设备内部长期干燥。
3. 性能要求
变压器在额定工作条件下的温升及短路承受能力须完全符合船级社有关规定。
4. 接线端子
变压器应于易操作位置设置接线端子，并配有清晰、永久的标识。所有端子应有有效防护（如加装绝缘护罩或隔离挡板），保持足够间距与隔离，避免意外短路、接地或人员触电。
5. 接地
必须设置用于连接保护导体的专用接地端子。所有外露的不带电金属部件（如铁芯、夹件、外壳等）须通过可靠的结构连接或其他方式与该接地端子保持良好的电气连续性。
二、金属外壳变压器的附加要求
1. 外壳强度
金属外壳应具备足够的机械强度与刚度，除为内部变压器提供有效机械防护、保障其正常运行外，还应能承受船舶环境中的搬运、安装及运行时的冲击与振动。
2. 内部布局与散热
外壳内部须预留充足空间，确保变压器带电导体之间、导体与接地外壳间具备符合标准的电气间隙与爬电距离。满载运行时的温升也须满足船级社要求。
3. 防护等级（IP代码）
外壳防护等级须与安装环境相适应。额定电压超过1kV的变压器外壳防护等级不应低于IP23；若安装在非专业人员可接近的场所，则不应低于IP4X。无外壳的敞开安装须严格遵循船级社要求，确保等效安全水平。
三、电力推进用变压器的特殊要求
监控与报警
用于电力推进系统的变压器须配置绕组温度过高报警及显示功能，其设定值与性能应符合船级社入级规范对推进变压器的要求，以保障该关键负载的运行安全。
四、电压调整率计算
1. 规定与计算
电压调整率须符合船级社规范规定，可通过阻抗电压和负载损耗计算得出。
2. 计算公式
在指定负载和功率因数下，电压调整率ε可按公式（1）计算：
ε= n(Ua·cosφ+Ux·sinφ)+ 0.005·n²(Ux·cosφ–Ua·sinφ)² (1)
当短路阻抗不大于4%时，可采用简化公式（2）：
ε = n(Ua·cosφ + Ux·sinφ) (2)
式中：
Ua：电阻压降（V），由短路阻抗和负载损耗换算得出；
Ux：电抗压降（V），由短路阻抗和负载损耗换算得出；
n：负载系数，实际负载与额定容量比值；
cosφ：功率因数。
五、船用变压器与普通变压器的区别
|
|
|
|
|---|---|---|
| 环境适应性 |
|
|
| 结构设计 |
|
|
| 性能要求 |
|
|
| 冷却方式 |
|
|
| 认证标准 |
|
|
结语
船用变压器是为船舶电力系统专门设计的特种变压器，在环境适应性、结构设计、性能、冷却及认证标准等方面均显著区别于普通变压器。在实际选用和应用中，必须充分考虑船舶特殊工况与规范要求，以保障整个电力系统的安全与稳定运行。
