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变压器的容量和额定电流计算

发表时间:2020/9/18 8:20:23  浏览次数:55  
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在电力系统的送变配电过程中,变压器是一种重要的电气设备。不管是工业企业,还是商场、写字楼、居民小区,处处都可以见到变压器的身影,变压器在电力行业中的作用无比重要。大家在选择变压器时,通常需要从变压器容量、电压、电流及环境条件几个方面综合因素考虑。其中变压器的选择容量时。是需要根据自己的用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量,以这个作为一个标准来选择变压器。


变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。下面我们就来看看变压器容量和变压器额定电流的计算方式,电气设计在线教学狄老师!

一、变压器容量计算

(1)常规方法

根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。即:β=S/Se 式中:S———计算负荷容量(kVA);Se———变压器容量(kVA);β———负荷率(通常取80%~90%)。

(2)计算负载的每相最大功率

将A相、B相、C相每相负载功率独立相加,如A相负载总功率10kW,B相负载总功率9kW,C相负载总功率11kW,取最大值11kW。(注:单相每台设备的功率按照铭牌上面的最大值计算,三相设备功率除以3,等于这台设备的每相功率)

例如:C相负载总功率 = (电脑300W X10台)+(空调2kW X4台)=11kW

(3)计算三相总功率

11kW X 3相 = 33KW(变压器三相总功率)

三相总功率/0.8,这是最重要的步骤,目前市场上销售的变压器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(变压器总功率)

41.25KW / 0.85 = 48.529KW(需要购买的变压器功率),那么在购买时选择50kVA的变压器就可以了。

(4)变压器容量计算需要注意的问题

1)变压器的额定容量,应该是变压器在规定的使用条件下,能够保证变压器正常运行的最大载荷视在功率;

2)这个视在功率就是变压器的输出功率,也是变压器能带最大负载的视在功率;

3)变压器额定运行时,变压器的输出视在功率等于额定容量;

4)变压器额定运行时,变压器的输入视在功率大于额定容量;

5)由于变压器的效率很高,一般认为变压器额定运行时,变压器的输入视在功率等于额定容量,由此进行的运算及结果也是基本准确的;

6)所以在使用变压器时,你只要观察变压器输出的电流、电压、功率因数及其视在功率等于或小于额定容量就是安全的(使用条件满足时);

7)有人认为变压器有损耗,必须在额定容量90%以下运行是错误的!

8)变压器在设计选用容量时,根据计算负荷要乘以安全系数是对的。

二、变压器的额定电流计算

额定电流是指用电设备在额定电压下,按照额定功率运行时的电流。也可定义为电气设备在额定环境条件(环境温度、日照、海拔、安装条件等)下可以长期连续工作的电流。用电器正常工作时的电流不应超过它的额定电流。

额定电流是由绕组的额定容量除以该绕组的额定电压及相应的系数(单相为1,三相为√3)而算得的流经绕组线端的电流。因此,变压器的额定电流就是各绕组的额定电流,是指线电流。但是,组成三相组的单相变压器,如绕组为三角形联结,绕组的额定电流则以线电流为分子,以√3为分母来表示,例如线电流为500A,则绕组的额定电流为(500/√3)A。

变压器在额定容量下运行时,绕组的电流为额定电流。参照国家标准GB/T15164—1994《油浸式电力变压器负载导则》,变压器可以过载运行,三相的额定容量不超过100 MVA(单相不超过33.3 MVA)时,可承受负载率(负载电流/额定电流)不大于1.5的偶发性过载,容量更大时可承受负载率不超过1.3的偶发性过载。

套管也应有相应的过载能力,绕组热点温度和顶层油温度分别不能超过140℃和105℃。

(1)变压器额定电流的计算

根据公式计算,变压器电流:I=S/(根号3*U) 负载功率P=S*cos。

口算 :一次电流:I=S*0.06,二次电流:I=S*1.5,S是变压器的容量,cos是变压器的功率因数,变压器的负荷率。

变压器的负荷率一般如80%~90%。也就是说变压器的最佳工作状态为额定容量的85%,满载或过载都将减少变压器的使用寿命。

求电流:与三相负载求电流相同,I=S/1.732×U,I=80/1.732×0.4,I=115A。

(2)变压器的过载能力及允许过载时间

过载10% ,变压器可持续运行 180分钟 。

过载20% ,变压器可持续运行 150分钟 。

过载30% ,变压器可持续运行 120分钟 。

过载60% ,变压器可持续运行 45分钟。

过载75% ,变压器可持续运行 15分钟 。

在工作中经常会遇到这样的问题,一般只要按照容量与以下系数的乘积就可以得到基本估算值,与实际值非常接近,完全可以满足工作需要,不必用公式做繁琐的运算,以10KV变0.4KV的变压器为例,高压侧容量乘以0.06即是高压侧额定电流值4.8安,低压容量乘以1.5即为低压侧额定电流值120安。

变压器的铭牌上都标有变压器的容量和实际的额定电流,计算变压器的额定电流,必须知道变压器的容量和电压等级,额定电流Ie=容量S/1.732*U。



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