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變壓器容量與額定電流如何計算？

2021-08-23
解決方案
蓋能電氣干式變壓器生產廠家

在電力系統(tǒng)中，變壓器的總容量遠遠超過發(fā)電機組和電機的容量。變壓器在傳輸電能的過程中消耗部分有效功率和無效功率。合理準確地計算變壓器的最佳經濟容量是節(jié)約能源的必要手段之一，本文將介紹變壓器的容量與額定電流的計算方法。
引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注干式變壓器30年）
電話：189 1886 3098（微信同號）

變壓器容量計算：

先確定變壓器的額定電壓。高電壓與接入網電壓相等，該電壓比低壓側電網高10%或5%的電壓(決定變壓器電壓等級和阻抗電壓大小)；額定容量選擇。

求出變壓器負載的大小(要求統(tǒng)計最大綜合負荷，將有功負荷kW值轉換為視在功率kVA)，如果是兩臺變壓器，則每臺變壓器的容量可按照最大綜合負荷的70%選擇，一臺變壓器要按總負荷考慮，并保留適當?shù)脑６?。其他品牌的參?shù)可結合變壓器產品適當考慮。

比如：35/10kV變壓器。假設最大負載為3500kW，功率因數(shù)為0.8，選擇兩個變壓器，容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA，可選用3150kVA變壓器，電壓比為35kV/10.5kV。在產品目錄中再選擇一個型號。

一、變壓器容量的計算公式：

1、計算每相負載的最大功率

在A相、B相、C相相負荷獨立相加，如A相負荷總功率10KW,B相負荷總功率9KW,C相負載總功率11KW,C相負載總功率為11KW。(注：單相位設備的功率按銘牌上的最大值計算，三相設備功率除以3，即該設備的每相功率。)

如：C相負載的總功率=電腦300W×10臺)+(空調器2KW×4臺)=11KW。

2、三相總功率的計算

11KW×3相=33KW(變壓器三相總功率)

3、變壓器總功率的計算

三相總功率為0.8，這是最重要的一步，目前市面上銷售的變壓器90%以上功率因子僅為0.8，因此需要除以0.8的功率因數(shù)。

33KW/0.8=41.25KW(變壓器總功率)

4、變壓器總容量的計算

變壓器總功率/0.85，根據《電力工程設計手冊》，變壓器容量應根據計算負荷選擇，對負荷平穩(wěn)供電的單臺變壓器，負荷率一般為85%左右。

41.25KW/0.85=48.529KW(變壓器所需的電力采購)，那么在購買變壓器時選擇50KVA即可。

二、變壓器容量計算中的幾個問題

1、變壓器的額定容量，應是變壓器在規(guī)定使用條件下，能保證變壓器正常工作的最大負荷視在功率；

2、此視在功率是變壓器的輸出功率，也是視在功率，變壓器能承受最大負荷；

3、變壓器額定工作時，變壓器輸出視功率等于額定容量；

4、變壓器額定工作時，變壓器輸入視功率大于額定容量；

5、由于變壓器的效率很高，一般認為變壓器額定工作時，變壓器的輸入視功率等于額定容量，由此進行的運算和計算結果基本準確；

6、使用變壓器時，只需觀察變壓器輸出的電流、電壓、功率因數(shù)及其視在功率等于或小于額定容量時才是安全的。

7、有人認為變壓器有損耗，必須在額定容量的90%以下運轉是錯誤的！

8、變壓器設計選型容量時，根據計算的負荷要乘以安全系數(shù)是對的。

可見變壓器容量的計算其實并不難。重點是變壓器容量計算中的一些問題。

計算變壓器的額定電流：

額定電流是指設備在額定電壓下按額定功率運行時所產生的電流。還可以被定義為在額定環(huán)境條件(環(huán)境溫度、日照、海拔、安裝條件等)下能長時間連續(xù)工作的電器設備。電氣設備正常工作時，其電流不得超過其額定電流。

額定電流是用繞組的額定容量除以繞組的額定電壓和相應的系數(shù)(單相為1，三相是√3)計算出的通過繞組線端的電流。所以變壓器的額定電流就是每組線圈的額定電流，即線路電流。而構成三相變壓器的單相變壓器，如繞組為三角形聯(lián)結，其額定電流以線電流為分子，以√3為分母，如線電流為500A，則繞組的額定電流為(500/√3)A。

額定容量運行時，變壓器繞組電流為額定電流。參考GB/T15164-1994GB《油浸電力變壓器負載導則》，變壓器能超負荷運行，三相額定容量不超過100MVA(單相不超過33.3MVA)時，變壓器可承受負荷率(負載電流/額定電流)不大于1.5的偶發(fā)性過載，在容量較大時可承受負載率不超過1.3的偶發(fā)性過載。