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变压器容量计算秘籍

电力科普|电工知识|电力小课堂

引言

变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。

所以，通过科学的计算方法和合理的选择策略，我们可以确保变压器的容量既能够满足电力系统的需求，又能够避免不必要的浪费和损失。

下面主要为大家介绍如何计算变压器容量。

01

常规方法

根据《电力工程设计手册》，变压器容量应根据计算负荷选择，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般取85％左右。

即：β=S/Se 式中：S———计算负荷容量（kVA）；Se———变压器容量（kVA）；β———负荷率（通常取80％～90％）。

02

计算负载的每相最大功率

将A相、B相、C相每相负载功率独立相加，如A相负载总功率10kW，B相负载总功率9kW，C相负载总功率11kW，取最大值11kW。（注：单相每台设备的功率按照铭牌上面的最大值计算，三相设备功率除以3，等于这台设备的每相功率）

例如：C相负载总功率 = (电脑300W X10台)+(空调2kW X4台)=11kW

03

计算三相总功率

11kW X 3相 =33kW（变压器三相总功率）

三相总功率 / 0.8，这是最重要的步骤，目前市场上销售的变压器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。

33kVA / 0.8 = 41.25kVA（变压器总功率）

41.25kVA / 0.85 = 48.529kVA（需要购买的变压器功率），那么在购买时选择50kVA的变压器就可以了。

04

变压器容量计算需要注意问题

变压器的额定容量，是变压器在规定的使用条件下，能够保证变压器正常运行的最大载荷视在功率；

视在功率即是变压器的输出功率，也是变压器能带最大负载的视在功率；

变压器额定运行时，变压器的输出视在功率等于额定容量；

变压器额定运行时，变压器的输入视在功率大于额定容量；

由于变压器的效率很高，一般认为变压器额定运行时，变压器的输入视在功率等于额定容量，由此进行的运算及结果也是基本准确的；

所以在使用变压器时，只需观察变压器输出的电流、电压、功率因数及其视在功率等于或小于额定容量就是安全的（使用条件满足时）；

有人认为变压器有损耗，必须在额定容量90%以下运行是错误的；

变压器在设计选用容量时，根据计算负荷要乘以安全系数是对的。

05

变压器的额定电流计算

额定电流是指用电设备在额定电压下，按照额定功率运行时的电流。也可定义为电气设备在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等）下可以长期连续工作的电流。用电设备正常工作时的电流不应超过它的额定电流。

额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数（单相为1，三相为√3）而算得的流经绕组线端的电流。因此，变压器的额定电流就是各绕组的额定电流，是指线电流。但是，组成三相组的单相变压器，如绕组为三角形联结，绕组的额定电流则以线电流为分子，以√3为分母来表示，例如线电流为500A，则绕组的额定电流为（500/√3）A。

变压器在额定容量下运行时，绕组的电流为额定电流。参照国家标准GB/T15164—1994《油浸式电力变压器负载导则》，变压器可以过载运行，三相的额定容量不超过100MVA（单相不超过33.3MVA）时，可承受负载率（负载电流/额定电流）不大于1.5的偶发性过载，容量更大时可承受负载率不超过1.3的偶发性过载。

套管也应有相应的过载能力，绕组热点温度和顶层油温度分别不能超过140℃和105℃。

变压器额定电流的计算

根据公式计算，变压器电流：I=S/(根号3*U) 负载功率P=S*cos。

口算 ：一次电流：I=S*0.06，二次电流：I=S*1.5，S是变压器的容量，cos是变压器的功率因数，变压器的负荷率。

变压器的负荷率一般如80%～90%。也就是说变压器的最佳工作状态为额定容量的85%，满载或过载都将减少变压器的使用寿命。

求电流：与三相负载求电流相同，I＝S/1.732×U，I＝80/1.732×0.4，I＝115A。

变压器的过载能力及允许过载时间

过载10%，变压器可持续运行180分钟。

过载20%，变压器可持续运行150分钟。

过载30%，变压器可持续运行120分钟。

过载60%，变压器可持续运行45分钟。

过载75%，变压器可持续运行15分钟。

在工作中经常会遇到这样的问题，一般只要按照容量与以下系数的乘积就可以得到基本估算值，与实际值非常接近，完全可以满足工作需要，不必用公式做繁琐的运算，以10kV变0.4kV的变压器为例，高压侧容量乘以0.06即是高压侧额定电流值4.8安，低压容量乘以1.5即为低压侧额定电流值120安。

变压器的铭牌上都标有变压器的容量和实际的额定电流，计算变压器的额定电流，必须知道变压器的容量和电压等级，额定电流Ie=容量S/1.732*U。

内容源自：电气圈

【END】

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