变压器容量的选择与计算

精心整理 变压器容量的选择与计算变压器容量的选择与计算 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 宜装设两台及以上变压器 1 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 2 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 3 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 当备用电源容量受到限制时 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 计算负荷是供电设备计算的基本依据 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 cmde PPK P 精心整理 无功计算负荷 kvar tan cc QP 视在计算负荷 kvA cos c c P S 计算电流 A 3 C c N S I U 式中 用电设备所在电网的额定电压 kv N U 需要系数 d K Pe 设备额定功率 K q 无功功率同期系数 K p 有功功率同期系数 tan 设备功率因数角的正切值 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 水泵电动机组需要系数 0 7 0 8 取 0 8 因此 d K d Kcos0 8 tan0 75 2 通风机组需要系数 0 7 0 8 取 0 8 因此 d K d Kcos0 8 tan0 75 考虑各组用电设备的同时系数 取有功负荷的为 无功负荷的为0 95 P K 总计算负荷为0 97 q K 计算出设备的负荷后 就可选择变压器了 变压器的容量首先应保证在计 N T S 算负荷下变压器长期可靠运行 C S 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 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 的需要 即 0 7 N TC SS 精品文档 3欢迎下载 满足全部一 二级负荷的需要 即 C S N TC SS 条件 是考虑到两台变压器运行时 每台变压器各承受总计算负荷的 50 负 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 可继续运行一段时间 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 且 1 2N TN TC SSS 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 有功 功率 无功 功率 视在 功率 有功功率 同期系数 0 8 0 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 85 这里取 70 进行计算 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 QN C应为 kvar84 7 精心整理 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 有功 功率 无功 功率 视在 功率 有功功率 同期系数 0 8 0 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 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 而计算负荷又与系统中的负荷 大小和负荷特性以及系统中的功率补偿装置有关 了解了这两点 可以根据实际情 况灵活选择变压器的容量 电力变压器在运行中 其负荷总是变化的 在必要