变压器容量与额定电流如何计算?

在电力系统中,变压器的总容量远远超过发电机组和电机的容量。变压器在传输电能的过程中消耗部分有效功率和无效功率。合理准确地计算变压器的最佳经济容量是节约能源的必要手段之一,本文将介绍变压器的容量与额定电流的计算方法。

引文作者:上海盖能电气市场部(专注干式变压器30年)

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变压器容量计算 

    变压器容量计算:

先确定变压器的额定电压。高电压与接入网电压相等,该电压比低压侧电网高10%5%的电压(决定变压器电压等级和阻抗电压大小);额定容量选择。

求出变压器负载的大小(要求统计最大综合负荷,将有功负荷kW值转换为视在功率kVA),如果是两台变压器,则每台变压器的容量可按照最大综合负荷的70%选择,一台变压器要按总负荷考虑,并保留适当的裕度。其他品牌的参数可结合变压器产品适当考虑。

比如:35/10kV变压器。假设最大负载为3500kW,功率因数为0.8,选择两个变压器,容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA,可选用3150kVA变压器,电压比为35kV/10.5kV。在产品目录中再选择一个型号。

一、变压器容量的计算公式

1、计算每相负载的最大功率

A相、B相、C相相负荷独立相加,如A相负荷总功率10KW,B相负荷总功率9KW,C相负载总功率11KW,C相负载总功率为11KW(注:单相位设备的功率按铭牌上的最大值计算,三相设备功率除以3,即该设备的每相功率。)

如:C相负载的总功率=电脑300W×10)+(空调器2KW×4)=11KW

2三相总功率的计算

11KW×3=33KW(变压器三相总功率)

3变压器总功率的计算

三相总功率为0.8,这是最重要的一步,目前市面上销售的变压器90%以上功率因子仅为0.8,因此需要除以0.8的功率因数。

33KW/0.8=41.25KW(变压器总功率)

4变压器总容量的计算

变压器总功率/0.85,根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对负荷平稳供电的单台变压器,负荷率一般为85%左右。

41.25KW/0.85=48.529KW(变压器所需的电力采购),那么在购买变压器时选择50KVA即可。

二、变压器容量计算中的几个问题

1变压器的额定容量,应是变压器在规定使用条件下,能保证变压器正常工作的最大负荷视在功率;

2、此视在功率是变压器的输出功率,也是视在功率,变压器能承受最大负荷;

3、变压器额定工作时,变压器输出视功率等于额定容量;

4、变压器额定工作时,变压器输入视功率大于额定容量;

5、由于变压器的效率很高,一般认为变压器额定工作时,变压器的输入视功率等于额定容量,由此进行的运算和计算结果基本准确;

6、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时才是安全的。

7有人认为变压器有损耗,必须在额定容量的90%以下运转是错误的!

8、变压器设计选型容量时,根据计算的负荷要乘以安全系数是对的。

可见变压器容量的计算其实并不难。重点是变压器容量计算中的一些问题。

计算变压器的额定电流

额定电流是指设备在额定电压下按额定功率运行时所产生的电流。还可以被定义为在额定环境条件(环境温度、日照、海拔、安装条件等)下能长时间连续工作的电器设备。电气设备正常工作时,其电流不得超过其额定电流。

额定电流是用绕组的额定容量除以绕组的额定电压和相应的系数(单相为1,三相是√3)计算出的通过绕组线端的电流。所以变压器的额定电流就是每组线圈的额定电流,即线路电流。而构成三相变压器单相变压器,如绕组为三角形联结,其额定电流以线电流为分子,以√3为分母,如线电流为500A,则绕组的额定电流为(500/√3)A

额定容量运行时,变压器绕组电流为额定电流。参考GB/T15164-1994GB《油浸电力变压器负载导则》,变压器能超负荷运行,三相额定容量不超过100MVA(单相不超过33.3MVA)时,变压器可承受负荷率(负载电流/额定电流)不大于1.5的偶发性过载,在容量较大时可承受负载率不超过1.3的偶发性过载。

套筒还应有相应的过载能力,卷筒热点温度和顶油温度分别不得超过140℃105℃

1检查变压器的额定电流



2变压器额定电流的计算

电压互感器的额定电流是I1N/I2N,单位为kA。指变压器正常工作时能承受的电流,而线电流在三相变压器中都代表。

变电所的额定电流公式:I1N=SN/U1N;I2N=SN/U2N对三相变压器:I1N=SN/[√3*U1N];I2N=SN/[√3*U2N]

U1N在正常运行时一次侧应增加的电压;

U2N是指一次侧电压增加,而二次侧处于空载状态下的电压。V单元;

注意:额定电压为线路电压。

I1N是正常工作时的一次侧变压器的额定电流;I2N是主变压器的额定电流。A的单位是。 

变压器的额定容量为SN,单位为VAkVAMVA

经验公式:变压器次级侧电流(I2N)=变压器额定容量*1.44

比如:100KVA变压器次级侧电流。

I=100*1.44=144(A)