Как правильно подобрать мощность трансформатора

Выбор правильного мощность трансформатора имеет решающее значение для обеспечения безопасной эксплуатации, высокой эффективности и длительного срока службы. Трансформатор, мощность которого ниже необходимой, может перегружаться и преждевременно выйти из строя, тогда как трансформатор, мощность которого превышает необходимую, приводит к ненужным инвестициям и увеличению эксплуатационных расходов.

Расчет мощности трансформатора

Шаг 1: Выберите номинальное напряжение

• Высоковольтная сторона: Должно соответствовать напряжению в сети.
• Сторона низкого напряжения: Обычно выбирается 5% или 10% выше напряжения в низковольтной сети, в зависимости от:
  • Класс напряжения трансформатора
  • Напряжение импеданса

Это обеспечивает надлежащее напряжение в условиях нагрузки.

Шаг 2: Определение номинальной мощности

Номинальную мощность следует выбирать исходя из максимальная суммарная нагрузка:

1. Рассчитать максимальная активная нагрузка (кВт).
2. Преобразовать активную мощность (кВт) в кажущаяся мощность (кВА).
3. Если два трансформатора используются:
   • Каждый трансформатор можно выбрать на сайте 70% от максимальной совокупной нагрузки.
4. Если один трансформатор используется:
   • Вместимость должна обеспечивать общая нагрузка с достаточным запасом.

Остальные параметры, указанные на заводской табличке, следует учитывать в соответствии с техническими характеристиками данного трансформатора.

Пример расчёта

Выберите Трансформатор 35/10 кВ:

• Максимальная нагрузка: 3500 кВт
• Коэффициент мощности: 0.8
• Количество трансформаторов: 2

Расчет мощности:$$S = 0,7 × \frac{3500}{0,8} = 3062 \text{ кВА}$$S = 0,7 × 0,83500​ = 3062 кВА

Рекомендуемый выбор:

• Мощность трансформатора: 3150 кВА
• Соотношение напряжений: 35 кВ / 10,5 кВ

Затем выберите подходящую модель трансформатора из каталога продукции.

Формула расчета мощности трансформатора

Шаг 1: Рассчитать максимальную мощность на фазу

Суммируйте мощность нагрузки для каждой фазы отдельно:

• Этап А: 10 кВт
• Этап B: 9 кВт
• Фаза C: 11 кВт

Выберите максимальная фазная нагрузка: 11 кВт

Примечания:

• Однофазное оборудование: Используйте максимальная номинальная мощность из паспортной таблички.
• Трехфазное оборудование: разделить полную мощность на 3 для определения мощности по каждой фазе.

Пример:

• Компьютеры: 300 Вт × 10 шт.
• Кондиционеры: 2 кВт × 4 шт.

Общая нагрузка фазы C:$$(0,3 × 10) + (2 × 4) = 11 \text{ кВт}$$(0,3 × 10) + (2 × 4) = 11 кВт

---

Шаг 2: Расчет общей мощности в трехфазном режиме

$$11 \text{ кВт} \times 3 = 33 \text{ кВт}$$11 кВт × 3 = 33 кВт

---

Шаг 3: Расчет входной мощности трансформатора

Большинство трансформаторов, представленных на рынке, имеют коэффициент мощности около 0,8, поэтому этот шаг имеет решающее значение:$$\frac{33}{0,8} = 41,25 \text{ кВт}$$0,833​=41,25 кВт

---

Шаг 4: Расчет необходимой мощности трансформатора

Согласно Справочник по проектированию энергетических систем, коэффициент загрузки трансформатора, как правило, выбирается на уровне 85% для постоянных нагрузок:$$\frac{41,25}{0,85} = 48,53 \text{ кВА}$$0,8541,25​=48,53 кВА

Окончательный отбор:
Выберите Трансформатор мощностью 50 кВА.

3. Основные моменты, касающиеся номинальной мощности трансформатора

1. Номинальная мощность трансформатора составляет максимальная кажущаяся мощность (кВА) что обеспечивает нормальную работу в заданных условиях.
2. Эта кажущаяся мощность — это максимальная нагрузка, которую трансформатор может безопасно обеспечить.
3. При работе в номинальном режиме, выходная кажущаяся мощность равна номинальной мощности.
4. Кажущаяся мощность на входе составляет немного выше чем номинальная мощность из-за потерь.
5. Поскольку КПД трансформатора очень высок, Входную кажущуюся мощность часто приблизительно принимают равной номинальной мощности, и это допущение является приемлемым в инженерной практике.
6. Пока выходное напряжение, ток, коэффициент мощности и кажущаяся мощность не превышают номинальную мощность, эксплуатация является безопасной (при соблюдении надлежащих условий).
7. Убеждение в том, что трансформаторы должны работать ниже 90% номинальной мощности в связи с убытками составляет неправильный.
8. Применение запас прочности при подборе мощности на основе расчетной нагрузки правильный и рекомендуемый.

---

4. Заключение

Расчет мощности трансформатора заключается в следующем: несложно, однако необходимо обратить внимание на следующее:

• Точность расчета нагрузки
• Учет коэффициента мощности
• Разумные запасы прочности

Правильный подбор мощности трансформатора обеспечивает:

• Безопасная и стабильная работа
• Оптимальная эффективность
• Снижение энергетических потерь
• Увеличение срока службы трансформатора