教你怎麼計算變壓器的容量和額定電流,方法簡單了計算輕鬆多了!

2020-12-07 電氣設計狄老師

在電力系統的送變配電過程中，變壓器是一種重要的電氣設備。不管是工業企業，還是商場、寫字樓、居民小區，處處都可以見到變壓器的身影，變壓器在電力行業中的作用無比重要。大家在選擇變壓器時，通常需要從變壓器容量、電壓、電流及環境條件幾個方面綜合因素考慮。其中變壓器的選擇容量時。是需要根據自己的用電設備的容量、性質和使用時間來確定所需的負荷量，以這個作為一個標準來選擇變壓器。

變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。下面我們就來看看變壓器容量和變壓器額定電流的計算方式，電氣設計在線教學狄老師！

一、變壓器容量計算

（1）常規方法

根據《電力工程設計手冊》，變壓器容量應根據計算負荷選擇，對平穩負荷供電的單臺變壓器，負荷率一般取85％左右。即：β=S/Se 式中：S———計算負荷容量（kVA）；Se———變壓器容量（kVA）；β———負荷率（通常取80％～90％）。

（2）計算負載的每相最大功率

將A相、B相、C相每相負載功率獨立相加，如A相負載總功率10kW，B相負載總功率9kW，C相負載總功率11kW，取最大值11kW。（註：單相每臺設備的功率按照銘牌上面的最大值計算，三相設備功率除以3，等於這臺設備的每相功率）

例如：C相負載總功率 = (電腦300W X10臺)+(空調2kW X4臺)=11kW

（3）計算三相總功率

11kW X 3相 = 33KW（變壓器三相總功率）

三相總功率/0.8，這是最重要的步驟，目前市場上銷售的變壓器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。

33KW / 0.8 = 41.25kW（變壓器總功率）

41.25KW / 0.85 = 48.529KW(需要購買的變壓器功率)，那麼在購買時選擇50kVA的變壓器就可以了。

（4）變壓器容量計算需要注意的問題

1）變壓器的額定容量，應該是變壓器在規定的使用條件下，能夠保證變壓器正常運行的最大載荷視在功率；

2）這個視在功率就是變壓器的輸出功率，也是變壓器能帶最大負載的視在功率；

3）變壓器額定運行時，變壓器的輸出視在功率等於額定容量；

4）變壓器額定運行時，變壓器的輸入視在功率大於額定容量；

5）由於變壓器的效率很高，一般認為變壓器額定運行時，變壓器的輸入視在功率等於額定容量，由此進行的運算及結果也是基本準確的；

6）所以在使用變壓器時，你只要觀察變壓器輸出的電流、電壓、功率因數及其視在功率等於或小於額定容量就是安全的(使用條件滿足時)；

7）有人認為變壓器有損耗，必須在額定容量90%以下運行是錯誤的！

8）變壓器在設計選用容量時，根據計算負荷要乘以安全係數是對的。

二、變壓器的額定電流計算

額定電流是指用電設備在額定電壓下，按照額定功率運行時的電流。也可定義為電氣設備在額定環境條件（環境溫度、日照、海拔、安裝條件等）下可以長期連續工作的電流。用電器正常工作時的電流不應超過它的額定電流。

額定電流是由繞組的額定容量除以該繞組的額定電壓及相應的係數（單相為1，三相為√3）而算得的流經繞組線端的電流。因此，變壓器的額定電流就是各繞組的額定電流，是指線電流。但是，組成三相組的單相變壓器，如繞組為三角形聯結，繞組的額定電流則以線電流為分子，以√3為分母來表示，例如線電流為500A，則繞組的額定電流為（500/√3）A。

變壓器在額定容量下運行時，繞組的電流為額定電流。參照國家標準GB/T15164—1994《油浸式電力變壓器負載導則》，變壓器可以過載運行，三相的額定容量不超過100 MVA（單相不超過33.3 MVA）時，可承受負載率（負載電流/額定電流）不大於1.5的偶發性過載，容量更大時可承受負載率不超過1.3的偶發性過載。

套管也應有相應的過載能力，繞組熱點溫度和頂層油溫度分別不能超過140℃和105℃。

（1）變壓器額定電流的計算

根據公式計算，變壓器電流：I=S/(根號3*U) 負載功率P=S*cos。

口算 ：一次電流：I=S*0.06，二次電流：I=S*1.5，S是變壓器的容量，cos是變壓器的功率因數，變壓器的負荷率。

（變壓器額定電流表1）
（變壓器額定電流表2）

變壓器的負荷率一般如80%～90%。也就是說變壓器的最佳工作狀態為額定容量的85%，滿載或過載都將減少變壓器的使用壽命。

求電流：與三相負載求電流相同，I＝S/1.732×U，I＝80/1.732×0.4，I＝115A。

（2）變壓器的過載能力及允許過載時間

過載10% ，變壓器可持續運行 180分鐘 。

過載20% ，變壓器可持續運行 150分鐘 。

過載30% ，變壓器可持續運行 120分鐘 。

過載60% ，變壓器可持續運行 45分鐘。

過載75% ，變壓器可持續運行 15分鐘 。

在工作中經常會遇到這樣的問題，一般只要按照容量與以下係數的乘積就可以得到基本估算值，與實際值非常接近，完全可以滿足工作需要，不必用公式做繁瑣的運算，以10KV變0.4KV的變壓器為例，高壓側容量乘以0.06即是高壓側額定電流值4.8安，低壓容量乘以1.5即為低壓側額定電流值120安。

變壓器的銘牌上都標有變壓器的容量和實際的額定電流，計算變壓器的額定電流，必須知道變壓器的容量和電壓等級，額定電流Ie=容量S/1.732*U。

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