如何計(jì)算變壓器的容量和額定電流

什么是變壓器，想必大部分電氣人員都非常清楚了。但是如果說到變壓器容量計(jì)算與額定電流計(jì)算方法，可能很多電氣人員都是一知半解的，對于一些電氣初學(xué)者更是一問三不知了。變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電氣設(shè)備，它的作用就是把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。變壓器幾乎在所有的電力相關(guān)產(chǎn)品中都要用到。變壓器的型號可分為1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、2OkV、10kV、6kV等。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。那么變壓器容量及額定電流具體應(yīng)該怎么計(jì)算的呢？下面本文詳細(xì)地給大家講一講，看完文章希望能給廣大電氣人員一些參考。?什么是變壓器，想必大部分電氣人員都非常清楚了。但是如果說到變壓器容量計(jì)算與額定電流計(jì)算方法，可能很多電氣人員都是一知半解的，對于一些電氣初學(xué)者更是一問三不知了。變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電氣設(shè)備，它的作用就是把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。變壓器幾乎在所有的電力相關(guān)產(chǎn)品中都要用到。變壓器的型號可分為1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、2OkV、10kV、6kV等。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)等領(lǐng)域。那么變壓器容量及額定電流具體應(yīng)該怎么計(jì)算的呢？下面本文詳細(xì)地給大家講一講，看完文章希望能給廣大電氣人員一些參考。

01 變壓器容量計(jì)算及常見的一些問題

（1）變壓器容量計(jì)算

首先選擇變壓器的額定電壓。高壓側(cè)電壓與所接入電網(wǎng)電壓相等，低壓側(cè)電壓比低壓側(cè)電網(wǎng)的電壓高10%或5%（取決變壓器電壓等級和阻抗電壓大小）；額定容量選擇。

計(jì)算變壓器所帶負(fù)荷的大小（要求統(tǒng)計(jì)最大綜合負(fù)荷，將有功負(fù)荷kW值換算成視在功率kVA），如果是兩臺變壓器，那么每臺變壓器的容量可按照最大綜合負(fù)荷的70%選擇，一臺變壓器要按總負(fù)荷考慮，并留有適當(dāng)?shù)脑６?。其它參?shù)可結(jié)合變壓器產(chǎn)品適當(dāng)考慮。

例如：選擇35/10kV變壓器。假定最大負(fù)荷為3500kW，功率因數(shù)為0.8，選兩臺變壓器，容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA，可選擇3150kVA的變壓器，電壓比為35kV/10.5kV。再從產(chǎn)品目錄中選擇型號。

（2）變壓器容量計(jì)算公式

1、計(jì)算負(fù)載的每相最大功率

將A相、B相、C相每相負(fù)載功率獨(dú)立相加，如A相負(fù)載總功率10KW，B相負(fù)載總功率9KW，C相負(fù)載總功率11KW，取最大值11KW。(注：單相每臺設(shè)備的功率按照銘牌上面的最大值計(jì)算，三相設(shè)備功率除以3，等于這臺設(shè)備的每相功率。)

例如：C相負(fù)載總功率=電腦300W×10臺)+(空調(diào)2KW×4臺)=11KW

2、計(jì)算三相總功率

11KW×3相=33KW(變壓器三相總功率)

3、計(jì)算變壓器總功率

三相總功率/0.8，這是最重要的步驟，目前市場上銷售的變壓器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因數(shù)。

33KW/0.8=41.25KW(變壓器總功率)

4、計(jì)算變壓器總?cè)萘?/span>

變壓器總功率/0.85，根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》，變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇，對平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺變壓器，負(fù)荷率一般取85%左右。

41.25KW/0.85=48.529KW(需要購買的變壓器功率)，那么在購買時選擇50KVA的變壓器就可以了。

（3）關(guān)于變壓器容量計(jì)算的一些問題

1、變壓器的額定容量，應(yīng)該是變壓器在規(guī)定的使用條件下，能夠保證變壓器正常運(yùn)行的最大載荷視在功率；

2、這個視在功率就是變壓器的輸出功率，也是變壓器能帶最大負(fù)載的視在功率；

3、變壓器額定運(yùn)行時，變壓器的輸出視在功率等于額定容量；

4、變壓器額定運(yùn)行時，變壓器的輸入視在功率大于額定容量；

5、由于變壓器的效率很高，一般認(rèn)為變壓器額定運(yùn)行時，變壓器的輸入視在功率等于額定容量，由此進(jìn)行的運(yùn)算及結(jié)果也是基本準(zhǔn)確的；

6、所以在使用變壓器時，你只要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就是安全的(使用條件滿足時)；

7、有人認(rèn)為變壓器有損耗，必須在額定容量90%以下運(yùn)行是錯誤的！

8、變壓器在設(shè)計(jì)選用容量時，根據(jù)計(jì)算負(fù)荷要乘以安全系數(shù)是對的。

可以看到變壓器容量計(jì)算其實(shí)不難。主要是要注意變壓器容量計(jì)算的一些問題。

02 變壓器額定電流計(jì)算方法

額定電流是指用電設(shè)備在額定電壓下，按照額定功率運(yùn)行時的電流。也可定義為電氣設(shè)備在額定環(huán)境條件（環(huán)境溫度、日照、海拔、安裝條件等）下可以長期連續(xù)工作的電流。用電器正常工作時的電流不應(yīng)超過它的額定電流。

額定電流是由繞組的額定容量除以該繞組的額定電壓及相應(yīng)的系數(shù)（單相為1，三相為√3）而算得的流經(jīng)繞組線端的電流。因此，變壓器的額定電流就是各繞組的額定電流，是指線電流。但是，組成三相組的單相變壓器，如繞組為三角形聯(lián)結(jié)，繞組的額定電流則以線電流為分子，以√3為分母來表示，例如線電流為500A，則繞組的額定電流為（500/√3）A。

變壓器在額定容量下運(yùn)行時，繞組的電流為額定電流。參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15164—1994《油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》，變壓器可以過載運(yùn)行，三相的額定容量不超過100 MVA（單相不超過33.3 MVA）時，可承受負(fù)載率（負(fù)載電流/額定電流）不大于1.5的偶發(fā)性過載，容量更大時可承受負(fù)載率不超過1.3的偶發(fā)性過載。

套管也應(yīng)有相應(yīng)的過載能力，繞組熱點(diǎn)溫度和頂層油溫度分別不能超過140℃和105℃。

（1）查表得變壓器額定電流：

（2）變壓器額定電流計(jì)算：

變壓器額定電流 I1N/I2N，單位為A、kA。是變壓器正常運(yùn)行時所能承擔(dān)的電流，在三相變壓器中均代表線電流。

變壓器額定電流計(jì)算公式：對單相變壓器：I1N = SN/ U1N；I2N = SN / U2N對三相變壓器：I1N=SN/［√3*U1N］；I2N=SN/［√3*U2N］

U1N為正常運(yùn)行時一次側(cè)應(yīng)加的電壓；

U2N為一次側(cè)加額定電壓、二次側(cè)處于空載時的電壓。單位為V；

注：額定電壓指的是線電壓。

I1N為正常運(yùn)行時一次側(cè)變壓器額定電流；I2N為一次側(cè)變壓器額定電流。單位為A。

SN為變壓器額定容量，單位為VA、kVA、MVA。

經(jīng)驗(yàn)公式：變壓器二次側(cè)電流（I2N）=變壓器額定容量*1.44。

例如：100KVA變壓器二次側(cè)電流

I=100*1.44=144（A）

電工常用口訣：

口訣a ：容量除以電壓值，其商乘六除以十。

說明：此口訣適用于任何電壓等級。

口訣b ：

配變高壓熔斷體，容量電壓相比求。

配變低壓熔斷體，容量乘9除以5。

說明：正確選用熔斷體對變壓器的安全運(yùn)行關(guān)系極大。當(dāng)僅用熔斷器作變壓器高、低壓側(cè)保護(hù)時，熔體的正確選用更為重要。這是電工經(jīng)常碰到和要解決的問題。