变压器容量的选择与计算

1、变 压 器 容 量 的 选 择 与 计 算【摘要】电力变压器是供配电系统中必不可少且应用极广的设备，正确合理地选择 变压器，是电力系统经济、安全、可靠地运行的保证，在节能降耗方面也有重要意 义。本文详细地阐述了根据系统负荷选择变压器的方法和步骤。【关键词】变压器计算负荷无功补偿电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的 合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。所 以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。当符合下列条件之一时，宜装

2、设两台及以上变压器：1. 有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、 二级负荷的供电可靠性。当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所 低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。2. 季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。3. 集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同 的变压器供电，以方便备用电源的切换。二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。首先要准确求

3、计算负荷，计算负荷是供电设计计算的基本依据。确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法，按需要系数法确定三相用电设备组计 算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kw）卩十恳二心巳无功计算负荷（kvar）Qc二Pcta视在计算负荷（kvA） S厂二cos®计算电流（A）Sc式中Un用电设备所在电网的额定电压（kV）Kd需要系数；例如：某380V线路上，接有水泵电动机5台，共200kW另有通风机5台共55kW 确定线路上总的计算负荷的步骤为（1） 水泵电动机组查表得 心=0.7 0.8（取心=0.8），cos即=0.8，tan 0.75，因此（2）通风机组查表得 Kd=0.7 0.8（取

4、Kd=0.8）， cos =0.8，tan =0.75，因此考虑各组用电设备的同时系数，取有功负荷的为K、.P=0.95，无功负荷的为K.q =0.97，总计算负荷为计算出设备的计算负荷后，就可选择变压器了。变压器的容量Sn.t首先应保证在计算负荷Sc下变压器长期可靠运行。对仅有一台变压器运行的变电所，变压器容量应满足下列条件考虑到节能和留有余量，变压器的负荷率一般取70%85%对两台变压器运行的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件：满足总计算负荷70%勺需要，即Sn.t - 0.7Sc ；满足全部一、一级负何Sc（-7）的需要，即Sn.t -Sf条件是考虑到两台变压

5、器运行时，每台变压器各承受总计算负荷的50%负载率约为0.7，此时变压器效率较高。而在事故情况下，一台变压器承受总计算负荷时，只过载40%可继续运行一段时间。在此时间内，完全有可能调整生产，可切除三级 负荷。条件是考虑在事故情况下，一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。当选用不同容量的两台变压器时，每台变压器的容量可按下列条件选择：SN .T1 ' Sn.T2 Sc且另外，变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求，并满足今 后5-10年负荷增长的需要。再回到上例中，综合计算结果为：组别额定功率需要系数功率 因数功率因 数正切有功功率无功功率视在功率有功功率 同期系数 (0.

6、80.9)无功功率 同期系数(0.930.97)用电设备Pe(kW)Kdcos $tg $Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵电动机2000.80.80.75160120200通风机550.80.80.75443355合计255204153255同时系数0.7940.766193.8148.4244.10.950.97按照变压器的负荷率一般取70%r 85% (这里取70%进行计算:所选变压器的容量为：244/0.7=348.6kvA故可选400kvA的变压器。若有无功功率补偿装置，可使供电系统的电能损耗和电压损耗降低，从而可选较小容量的电力变压器。如上例情况，在没有

7、功率补偿装置时，功率因数为0.794，达不到国家标准，造成电能浪费，假设要使功率因数提高到 0.95，无功补偿容量QN.C 应为：= 84.7kvar所以经补偿后的结果为：组别额定功率需要系数功率 因数功率因 数正切有功功率无功功率视在功率有功功率 同期系数(0.80.9)无功功率 同期系数(0.930.97)用电设备Pe(kW)Kdcos $tg $Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵电动机2000.80.80.75160120200通风机550.80.80.75443355合计255204153255同时系数0.7940.766193.8148.4244.10.950.97电容补偿84.71补偿后0.950.33193.863.7204这时可以算出有补偿装置后，变压器所选的容量为：204/0.7=291.4因此可以用 315kvA的变压器就可以了。由此可见，利用无功补偿提高功率因数，可以减少投资 和节约有色金属，对整个供电系统大有好处。综上所述，电力变压器的选择取决于计算负荷，而计算负荷又与系统中的负荷 大小和负荷特性以及系统中的功率补偿装