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：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。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。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。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。首先要准确求计算负荷，计算负荷是供电设计计算的

3、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）无功计算负荷（kvar）Qc二Pc tan视在计算负荷（kvA）SAcob计算电流（A）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=0.70.8 （取 Kd =0.8 ） ， cos =0.8 ， tan=0.75 ，因此匕巳 uKdjPe = .8x2 kw=16 kwQc.A Pc.1 tan 叫=160kw

4、 汉 0.75 = 120kvar(2)通风机组查表得Kd=0.70.8( 取 ?=0.8) ， cos 0.8 ， tan=0.75 ，因此匕p).2 = Kd.2 P.2 = 0.8 况 55kw = 44kwK “495,无q.2 =r. 2ta n? 2 =44kw 汇 0.75=33kvar考虑各组用电设备的同时系数，取有功负荷的为功负荷的为Gy =0.97，总计算负荷为B=KTp(Kd jPei +Kd2Pe2)=0? 95x(160 + 44)kw=193.8kw pQc 二 K、q(Qc.iQc.2)二 0? 97 (120 33)二 148 ? 41kvarSc = Pc2

5、Qc2 二,193.8 2 148.41 2kvA =244kvASc.3un244kvA-370.7A3 0.38kv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 SN .T SC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徇需要，即Sn.t： 0.7SC ； 满足全部一、二级负荷Sc(-)的需要，即SN.T - ScA-j o条件是考虑到两台变压器运行时，每台变压器各

6、承受总计算负荷的50须载率约为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%T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：SNTI SN.T2 S：且SN.Ti Ss(-)sn.T2 - R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 切启功功率无功功率视在 功率启功功率同 期系数(0.

7、80.9)无功功率同期 系数(0.93? 0.97)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%r85%这里取70犍行计算: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，在没有功

8、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Q.c应为：Qn.c = Q -QC = P C(tan? -tan?)二 244 tan(arccos0.794)-tan(arccos0.95)l=84.7 kvar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 切启功功率无功功率视在功率启功功率同 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