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變壓器容量計算方法

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  • 發(fā)布時間:2015/5/12 10:41:19
  • 作者:ly_yinhe

變壓器容量計算

  變壓器容量是指變壓器主分接下的視在功率,變壓器銘牌上標(biāo)識的容量就是變壓器的額定容量。在電力變壓器的運行中,有因容量過大而欠載運行的,也有因過載或過電流運行而導(dǎo)致設(shè)備過熱,甚至燒毀的情況,這些變壓器容量匹配不當(dāng)?shù)男袨槎贾苯佑绊懥穗娏ο到y(tǒng)供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。要保證電力系統(tǒng)供電運行既可靠又經(jīng)濟(jì),對于變壓器容量的確定就顯得非常重要,下面我們就通過變壓器容量選擇以及變壓器容量測試兩個角度來介紹變壓器容量計算方法。

變壓器容量計算—變壓器容量選擇

  單相變壓器與三相變壓器容量計算方法相似,下面就以三相變壓器容量計算為例介紹變壓器容量選擇,變壓器容量計算首先要計算負(fù)載的每相最大功率(單相變壓器即單相負(fù)載最大功率)。
  將變壓器A相、B相、C相每相負(fù)載功率獨立相加,如A相負(fù)載總功率是10KW,B相負(fù)載總功率是9KW,C相負(fù)載總功率是11KW,取最大值11KW。
注:單相每臺設(shè)備的功率按照銘牌上面的最大值計算,而三相設(shè)備功率除以3,等于這臺設(shè)備的每相功率。例如:C相負(fù)載總功率=(電腦300WX10臺)+(空調(diào)2KWX4臺)=11KW
  變壓器容量計算第二步是確定三相總功率,我們?nèi)蜗嘧畲蠊β视嬎闳嗫偣β剩?br />

單相最大功率*3=三相變壓器總功率

  取最大值C相負(fù)載總功率11KW,則11(KW)X3(相)=33(KW),則三相總功率為33KW。
  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)。
  根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》,變壓器容量應(yīng)根據(jù)計算負(fù)荷選擇,對平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺變壓器,負(fù)荷率β一般取85%左右。即:

β=S/Se

  式中:S—計算負(fù)荷容量(kVA);Se—變壓器容量(kVA);β—負(fù)荷率(通常取80%~90%)。
  41.25KW(變壓器總功率)/0.85=48.529KW(需要的變壓器功率),那么選擇50KVA的變壓器就可以了。

變壓器容量計算—變壓器容量測試原理

  對于一臺變壓器能帶多少負(fù)載是由變壓器輸出額定容量時的溫升限值決定的。國標(biāo)GB1094《電力變壓器》對變壓器溫升有嚴(yán)格的規(guī)定,每一個規(guī)格變壓器的容量定型,就由型式試驗的溫升試驗來確定。但就現(xiàn)場條件是不允許進(jìn)行溫升試驗的,因為溫升試驗要在額定損耗下進(jìn)行長時間測量達(dá)10小時左右,設(shè)備條件和測試時間都是不可行的。
  我們通常的做法是采用變壓器容量測試儀來測量變壓器的容量,那么變壓器容量測試儀是基于什么原理來進(jìn)行變壓器容量計算呢?下面我們就對變壓器容量測試儀的原理進(jìn)行說明。
  變壓器容量測試儀的測試原理是基于在低電壓下進(jìn)行變壓器負(fù)載試驗,從而得到變壓器短路阻抗數(shù)值,再根據(jù)短路阻抗和變壓器容量間的關(guān)系,進(jìn)行變壓器容量的推倒計算,其過程如下:
  由于變壓器短路阻抗數(shù)值在一定電壓范圍內(nèi)可以認(rèn)為是一個與測試電壓基本無關(guān)的固定值,故首先進(jìn)行較低電壓下的變壓器負(fù)載試驗,利用測試出的電壓、電流和cosΦ值,計算出變壓器以歐姆數(shù)表示的短路阻抗實際值Z。

Zref=U^2/Sr……(1)
z=100*Z/Zref=UD/U……(2)
Sr=U^2/Zref=U^2*z/100*Z……(3)

  Zref—變壓器的阻抗參考值;
  Sr—變壓器的容量;
  U—變壓器的額定電壓;
  UD—負(fù)載試驗時原副邊達(dá)到額定電流時的電壓值;
  Z—短路阻抗實際值Z=R+jX(Ω);
  z—變壓器短路阻抗百分?jǐn)?shù)。
  在進(jìn)行變壓器容量計算時,儀器認(rèn)為Sr是未知數(shù),U為變壓器已知的電壓銘牌值,Z是儀器進(jìn)行負(fù)載試驗時測試并計算出的變壓器短路阻抗實際值,此時,短路阻抗百分?jǐn)?shù)z就成為容量計算僅剩的未知數(shù)了。通過變壓器負(fù)載試驗我們可以測得短路阻抗百分?jǐn)?shù)z(z=UD/U),代入式(3)中即可計算得到變壓器的容量。同時我們還可以依據(jù)現(xiàn)行的變壓器標(biāo)準(zhǔn)GB 1094中的有關(guān)試驗項目,利用空載試驗、負(fù)載試驗等測試數(shù)據(jù)并按照變壓器不同容量段的技術(shù)參數(shù)和要求進(jìn)行間接判斷,計算變壓器容量。


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