变压器容量你还不会计算?电气老司机带你搞定变压器容量计算
电力变压器,作为现代电力系统中至关重要的设备,发挥着不可或缺的作用。从功能角度来看,电力变压器犹如电力传输的“调控中枢”。它能够实现电压的升高或降低,以适应不同的电力传输和使用需求。例如,在发电厂中,电力变压器将产生的较低电压升高,从而减少输电过程中的能量损耗,使电能能够高效地输送到远方;而在用户端,变压器又将高压电降低为适合家庭和工业使用的电压,保障了用电设备的正常运行和安全。那么变压器容量应该怎么计算呢?下面本文用例子给大家讲一讲。
变压器的容量通常设定为计算负荷量的约 1.15 倍左右。这一比例的确定并非随意之举,而是基于对电力系统运行稳定性和经济性的综合考量。
对于永久性供电系统而言,变压器的负荷率一般以 60%至 70%为宜。这样的取值范围是经过长期的实践和理论研究得出的结论。当负荷率处于这一区间时,既能保证变压器的运行效率较高,又能有效延长其使用寿命,降低维护成本。
然而,需要注意的是,变压器的额定容量是按照一定的等级制造的。所以在实际选用时,应当选择容量相近且大于计算所得的等级规格。比如说,某建筑工地的用电计算负荷为 86.06KVA。那么,经过严谨的计算,变压器计算容量为 100KVA。按照容量等级,此时可合理地选择 100KAV 的变压器。
顺便指出,在一般情况下,单台变压器的容量不宜大于 1000KVA。这是因为当变压器容量过大时,可能会带来一系列问题,如设备成本的大幅增加、运行维护的难度提升等。当负荷较大时,为了满足用电需求,可以选用几台变压器并联供电。而要实现变压器的并联运行,必须满足一系列严格的条件。首先,变压比应相等,这是确保不同变压器输出电压一致的关键;其次,连接组别必须相同,以保证各相之间的相位关系正确;再者,短路电压也需相同,从而使各变压器在负载分配上更加均衡。此外,还需关注负载分配的问题,一般来说,最大容量与最小容量之比不应超过 3:1。
计算负载的每相最大功率时,需要将 A 相、B 相、C 相每相负载功率分别独立相加。以具体例子来说明,如 A 相负载总功率为 10KW,B 相负载总功率为 9KW,C 相负载总功率为 11KW,那么就取最大值 11KW。这里需要注意的是,单相每台设备的功率应按照铭牌上面的最大值计算,而对于三相设备,其功率需除以 3,才能得出这台设备的每相功率。例如,C 相负载总功率的计算方式为:(电脑 300W X 10 台)+(空调 2KW X 4 台)= 11KW 。
接下来计算三相总功率:11KW X 3 相 = 33KW(变压器三相总功率)。然后,进行关键的一步,三相总功率除以 0.8。这是因为目前市场上销售的变压器,其功率因素超过 90%只有 0.8,所以必须除以 0.8 的功率因素。即 33KW / 0.8 = 41.25KW(变压器总功率)。
再者,变压器总功率除以 0.85。根据《电力工程设计手册》的规定,变压器容量应根据计算负荷进行选择。对于平稳负荷供电的单台变压器,负荷率通常取 85%左右。所以,41.25KW / 0.85 = 48.529KW(需要购买的变压器功率)。基于这样的计算结果,在实际购买时,选择 50KVA 的变压器便能满足需求。