電力變壓器的尺寸和容量如何選擇？

2024-12-05 09:39:22

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　　電力變壓器的尺寸和容量如何選擇？下面來詳細介紹一下。

　　一、考慮負載需求

　　計算負載容量：首先需要準確計算所需供電的負載容量。這包括所有連接到變壓器的電氣設備的額定功率之和。例如，在一個小型工廠中，有若干臺電動機(如 5 臺 30kW 的電動機)、照明設備(總功率 10kW)和一些小型電器(總功率 5kW)，那么總的負載功率就是 (5×30 + 10 + 5) kW = 165kW。但要注意，這些設備通常不會同時以額定功率運行，所以還需要考慮負載的同時系數。一般工業場所的同時系數在 0.5 - 0.8 之間，假設此工廠的同時系數為 0.7，那么實際計算負載容量為 165kW×0.7 = 115.5kW。

　　未來負載增長預留：除了考慮當前的負載需求，還需要為未來可能的負載增長預留一定的容量。這取決于企業的發展規劃等因素。例如，預計工廠在未來 5 年內設備功率將增加 30%，那么在選擇變壓器容量時，就應該在現有計算負載容量的基礎上再增加這部分預留容量，即 115.5kW×(1 + 30%) = 150.15kW。

電力變壓器廠家

　　二、根據電壓等級選擇尺寸和容量相關參數

　　電壓等級與容量關系：不同的電壓等級會影響變壓器的容量選擇。例如，對于常見的 10kV/0.4kV 配電變壓器，在滿足負載容量需求的同時，還需要考慮變壓器在該電壓轉換下的性能。在高壓側電壓為 10kV 的情況下，變壓器容量越大，其能夠輸出的低壓側電流就越大。根據公式(其中為變壓器容量，為電壓，為電流)，對于 10kV 側，當容量為 1000kVA 時，高壓側電流約為。而在低壓側 0.4kV 時，同樣 1000kVA 容量的變壓器，低壓側電流約為。

　　尺寸受電壓等級影響：電壓等級越高，變壓器的絕緣要求越高，其外形尺寸通常也越大。這是因為高電壓需要更厚的絕緣材料來防止擊穿。例如，同容量的 110kV 電力變壓器比 10kV 電力變壓器尺寸要大得多，110kV 變壓器由于其高電壓絕緣要求，其鐵芯和繞組的結構更復雜，外部的絕緣套管更長更粗，油箱也更大，整體占地面積和高度都會增加。

　　三、考慮變壓器的運行環境

　　環境溫度影響：環境溫度對變壓器的容量輸出有影響。變壓器的額定容量是在規定的環境溫度(如油浸式變.壓器的環境溫度一般按 40℃考慮)下的輸出容量。如果運行環境溫度較高，變壓器的散熱能力下降，其實際輸出容量會降低。例如，當環境溫度升高到 50℃時，油浸式變.壓器的輸出容量可能會降低到額定容量的 90% - 95% 左右。相反，在環境溫度較低的地區，可以適當考慮選擇稍大容量的變壓器，因為其散熱條件好，在一定程度上可以過載運行而不影響使用壽命。

　　安裝空間限制：變壓器的尺寸要適應安裝地點的空間要求。例如，在城市中心的變電站，由于場地有限，可能需要選擇尺寸較小的干式變壓器，并且要考慮變壓器的外形尺寸(長、寬、高)是否能夠順利安裝在變電站的房間內，同時還要預留足夠的空間用于通風、維護通道和連接高低壓電纜等。

　　四、參照相關標準和規范

　　行業標準規定：電力行業有嚴格的變壓器容量和尺寸標準。例如，GB/T 6451 - 2015《油浸式電力變.壓器技術參數和要求》規定了不同容量、電壓等級油浸式變.壓器的性能參數、尺寸范圍等。在選擇變壓器時，應確保所選變壓器符合這些標準要求，以保證其質量和可靠性。

　　安全和節能規范：選擇變壓器還要考慮安全和節能等規范要求。例如，按照能效標準，應優先選擇能效等級高的變壓器，這樣不僅可以降低運行中的電能損耗，還可以減少長期的運行成本。對于容量較大的變壓器，還需要考慮其短路阻抗等參數是否符合電網安全運行的要求，以防止短路故障時對電網造成過大的沖擊。