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变压器容量计算方法

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  • 发布时间:2015/5/12 10:41:19
  • 作者:ly_yinhe

变压器容量计算

  变压器容量是指变压器主分接下的视在功率,变压器铭牌上标识的容量就是变压器的额定容量。在电力变压器的运行中,有因容量过大而欠载运行的,也有因过载或过电流运行而导致设备过热,甚至烧毁的情况,这些变压器容量匹配不当的行为都直接影响了电力系统供电的可靠性和经济性。要保证电力系统供电运行既可靠又经济,对于变压器容量的确定就显得非常重要,下面我们就通过变压器容量选择以及变压器容量测试两个角度来介绍变压器容量计算方法。

变压器容量计算—变压器容量选择

  单相变压器与三相变压器容量计算方法相似,下面就以三相变压器容量计算为例介绍变压器容量选择,变压器容量计算首先要计算负载的每相最大功率(单相变压器即单相负载最大功率)。
  将变压器A相、B相、C相每相负载功率独立相加,如A相负载总功率是10KW,B相负载总功率是9KW,C相负载总功率是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,而三相设备功率除以3,等于这台设备的每相功率。例如:C相负载总功率=(电脑300WX10台)+(空调2KWX4台)=11KW
  变压器容量计算第二步是确定三相总功率,我们取单相最大功率计算三相总功率:

单相最大功率*3=三相变压器总功率

  取最大值C相负载总功率11KW,则11(KW)X3(相)=33(KW),则三相总功率为33KW。
  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。
  33KW/0.8=41.25KW(变压器总功率)。
  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β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%)。
  41.25KW(变压器总功率)/0.85=48.529KW(需要的变压器功率),那么选择50KVA的变压器就可以了。

变压器容量计算—变压器容量测试原理

  对于一台变压器能带多少负载是由变压器输出额定容量时的温升限值决定的。国标GB1094《电力变压器》对变压器温升有严格的规定,每一个规格变压器的容量定型,就由型式试验的温升试验来确定。但就现场条件是不允许进行温升试验的,因为温升试验要在额定损耗下进行长时间测量达10小时左右,设备条件和测试时间都是不可行的。
  我们通常的做法是采用变压器容量测试仪来测量变压器的容量,那么变压器容量测试仪是基于什么原理来进行变压器容量计算呢?下面我们就对变压器容量测试仪的原理进行说明。
  变压器容量测试仪的测试原理是基于在低电压下进行变压器负载试验,从而得到变压器短路阻抗数值,再根据短路阻抗和变压器容量间的关系,进行变压器容量的推倒计算,其过程如下:
  由于变压器短路阻抗数值在一定电压范围内可以认为是一个与测试电压基本无关的固定值,故首先进行较低电压下的变压器负载试验,利用测试出的电压、电流和cosΦ值,计算出变压器以欧姆数表示的短路阻抗实际值Z。

Zref=U^2/Sr……(1)
z=100*Z/Zref=UD/U……(2)
Sr=U^2/Zref=U^2*z/100*Z……(3)

  Zref—变压器的阻抗参考值;
  Sr—变压器的容量;
  U—变压器的额定电压;
  UD—负载试验时原副边达到额定电流时的电压值;
  Z—短路阻抗实际值Z=R+jX(Ω);
  z—变压器短路阻抗百分数。
  在进行变压器容量计算时,仪器认为Sr是未知数,U为变压器已知的电压铭牌值,Z是仪器进行负载试验时测试并计算出的变压器短路阻抗实际值,此时,短路阻抗百分数z就成为容量计算仅剩的未知数了。通过变压器负载试验我们可以测得短路阻抗百分数z(z=UD/U),代入式(3)中即可计算得到变压器的容量。同时我们还可以依据现行的变压器标准GB 1094中的有关试验项目,利用空载试验、负载试验等测试数据并按照变压器不同容量段的技术参数和要求进行间接判断,计算变压器容量。