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变压器容量选择计算

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变压器容量选择计算需结合负载特性、电网要求及经济性等多方面因素,具体方法如下:

一、基本计算方法

按最大负载计算法

根据变压器连接的最大负载确定容量,公式为:

$$S = \frac{P_{\text{max}}}{\cos\phi}$$

其中,$S$为容量(kVA),$P_{\text{max}}$为最大负载有功功率(kW),$\cos\phi$为功率因数。

按负荷率计算法

负荷率$\beta$通常取0.85~0.9,计算公式为:

$$S = \frac{P}{\beta \cdot U \cdot I}$$

或简化为:

$$S = \frac{P}{0.85 \cdot U \cdot I}$$

其中$P$为计算负荷(kW),$U$为电压(kV),$I$为电流(A)。

三相负荷计算

先计算各相最大功率(如A相11kW,B相9kW,C相11kW,取最大值11kW);

三相总功率为:

$$S = \frac{3 \times 11}{0.8} = 41.25 \text{kVA}$$

(注:三相负荷需除以功率因数0.8)。

二、实际选型要点

容量裕度

单台变压器容量建议按最大负荷的1.1~1.2倍选择(如3062kVA选3150kVA);

考虑同时率(通常为0.7~0.9),实际容量需增加10%~20%。

电压匹配

高压侧电压与电网电压一致,低压侧电压比电网电压高10%~5%(如35kV/10.5kV)。

经济容量

动力负载(如电动机)需考虑启动电流(4~7倍额定电流),专用变压器容量建议为电动机最大容量的1.3倍。

其他因素

功率因数补偿(如0.9)可降低视在功率需求(如4500kW需5600kVA);

低压侧熔断体电流计算公式:

$$I = \frac{S \cdot 1000}{U \cdot \sqrt{3}} \cdot \frac{6}{10}$$

(适用于10kV系统)。

三、案例分析

场景:

35/10kV变压器,最大负荷3500kW,功率因数0.8。- 计算过程

$$S = \frac{3500}{0.8} = 4375 \text{kVA}$$

取10%裕度后选4825kVA,再考虑经济容量原则,最终选5120kVA。

通过以上方法,可确保变压器容量既能满足负荷需求,又兼顾经济性和可靠性。实际选型时还需结合电网规范和设备参数综合判断。