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。