電力變壓器容量如何選擇

　　所謂的變壓器容量其實(shí)指的是一個功率單位，也就是通常所說的視在功率。視在功率在工作中用伏安或千伏安表示，它是交流電壓和交流電流有效值的乘積，計(jì)算公式為S=UI。通常情況下，電力變壓器的額定容量大小會在其的銘牌上標(biāo)明，如下圖所示。

　　通過電力變壓器的銘牌，我們可以找到很多有用的信息，額定電壓和額定容量就是接下來我們能夠用到的數(shù)值。電力變壓器的額定容量通常根據(jù)實(shí)際用電系統(tǒng)的負(fù)荷大小來考慮。一個供電系統(tǒng)經(jīng)過計(jì)算后，按計(jì)算負(fù)荷S選擇變壓器的容量。對于臨時用電且平穩(wěn)負(fù)荷供電的單臺變壓器，我們所選取的負(fù)荷率一般是85%左右，即變壓器容量為計(jì)算負(fù)荷量的1.15倍左右。而對于永久性供電系統(tǒng)，變壓器的負(fù)荷率一般選擇60%—70%左右是最合適的。但需要注意的一點(diǎn)是，目前我國的變壓器額定容量是按一定等級制造的，因此選用時需要選容量相近且大于計(jì)算的等級規(guī)格的變壓器類型。

　　最后，工程師需要注意的一點(diǎn)問題是，在工作過程中單臺變壓器的容量是不宜大于1000千伏安的。當(dāng)電力負(fù)荷較大時，工程師可以選用幾臺變壓器并聯(lián)供電。而并聯(lián)運(yùn)行應(yīng)滿足變壓比相等，連接組別相同，短路電壓相同等條件，同時還需注意一般最大容量與最小容量之比不超過三比一的比例關(guān)系。這樣才能使自己所挑選的電力變壓器能夠維持正常、穩(wěn)定的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　注意事項(xiàng)：

　　1、首先要知道設(shè)備所需的電壓，用戶的實(shí)際功率和所屬場所的條件（如輸電距，太遠(yuǎn)時應(yīng)考慮壓降），一般應(yīng)從干式變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件綜合考慮，其中容量選擇應(yīng)根據(jù)用戶用電設(shè)備的功率、性質(zhì)和使用時間（長時間運(yùn)行應(yīng)加大配置）來確定所需的負(fù)荷量，以此來選擇變壓器容量。

　　2、變壓器在正常運(yùn)行時，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的75～90%左右。運(yùn)行中如實(shí)測出變壓器實(shí)際承受負(fù)荷小于50%時，應(yīng)更換小容量變壓器，如大于變壓器額定容量應(yīng)立即更換大容量的變壓器。

　　3、在選擇變壓器容量的同時根據(jù)線路來決定變壓器的輸入電壓值，根據(jù)用電設(shè)備選擇輸出電壓值，最好選擇低壓三相四線制（三相五線制）供電。這樣可同時提供工業(yè)用電和照明用電。

　　4、對于電流的選擇要注意負(fù)荷在起動時能滿足設(shè)備的要求（注意：電機(jī)、壓縮機(jī)、空壓機(jī)等起動電流要比正常運(yùn)行時大4～7倍）。

　　電力變壓器容量和臺數(shù)選擇原則

　　變電站內(nèi)變壓器容量和臺數(shù)是影響電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、供電安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性的重要因素，而容量大小和臺數(shù)多少的選擇往往取決于區(qū)域負(fù)荷的現(xiàn)狀和增長速度，取決于一次性建設(shè)投資的大小，取決于周圍上一級電網(wǎng)或電廠提供負(fù)載的能力，取決于與之相聯(lián)結(jié)的配電裝置技術(shù)和性能指標(biāo)，取決于負(fù)荷本身的性質(zhì)和對供電可靠性要求的高低，取決于變壓器單位容量造價、系統(tǒng)短路容量和運(yùn)輸安裝條件等等，近幾年隨著變壓器制造技術(shù)的不斷提高，變壓器自身質(zhì)量和安全運(yùn)行水平大幅度提高;變壓器空載損耗下降的幅度大，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的負(fù)載率得到不斷降低;又國家節(jié)能減排政策，鼓勵企業(yè)開展經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工作;建設(shè)、擴(kuò)建和變壓器增容的臺數(shù)和容量的選擇，國內(nèi)尚無明確具體的規(guī)定，也是隨技術(shù)水平提高不斷完善的一個系統(tǒng)工程，一般根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)劃者的觀點(diǎn)來進(jìn)行;結(jié)合相關(guān)規(guī)程制度，作者認(rèn)為一般都應(yīng)考慮如下因素：

　　（1）電力變壓器額定容量應(yīng)能滿足供電區(qū)域內(nèi)用電負(fù)荷的需要，即滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，避免變壓器長期處于過負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行。新建變電站變壓器容量應(yīng)滿足5~10年規(guī)劃負(fù)荷的需要，防止不必要的擴(kuò)建和增容，也減少因?yàn)閿U(kuò)建增容造成的大面積和長時間停電;對較高可靠性供電要求的變電站一次最好投入兩臺變壓器，變壓器正常的負(fù)載率不大于50%為最好。

　　（2）對于供電區(qū)域內(nèi)有重要用戶的變電站，應(yīng)考慮一臺變壓器在故障或停電檢修狀態(tài)下，其它變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般負(fù)荷的變電站，任何一臺變壓器停運(yùn)，應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%~80%的電力供應(yīng)不受影響，城區(qū)變電站變壓器臺數(shù)和容量應(yīng)滿足N-1的要求。

　　（3）雖然大容量電力變壓器單位容量造價低，在高負(fù)荷密度供電區(qū)域建設(shè)大容量變電站能夠節(jié)省投資，容量越大，效果就越明顯;但為保證供電運(yùn)行方式靈活，應(yīng)考慮采用多臺變壓器，單臺變壓器容量的選擇不宜過大和過小，要預(yù)留負(fù)荷發(fā)展而擴(kuò)建的可能，實(shí)現(xiàn)變電站容量由小到大，變壓器的臺數(shù)由少到多;城區(qū)變電站3臺變壓器供電的運(yùn)行方式最為靈活可靠。

　　（4）為保證變電站運(yùn)行方式靈活可靠，減少和方便備用容量儲備，便于與相聯(lián)結(jié)配電裝置的配合，便于檢修維護(hù)，達(dá)到變電站整體規(guī)范統(tǒng)一，選擇變壓器容量的種類應(yīng)盡量減少，一般不超過兩種，在此，建議對城市供電的一個變電站內(nèi)最好統(tǒng)一變壓器容量等級。

　　（5）在一定容量范圍內(nèi)，容量增大變損降低，但節(jié)約的電費(fèi)可能難以補(bǔ)償投資費(fèi)用的增加，與之配套的開關(guān)等設(shè)備的開斷能力的要求大，所以變壓器容量的選擇要考慮變壓器及其配套裝置的一次性投資，執(zhí)行國家降損節(jié)能政策，必要時，要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的計(jì)算。

　　（6）由于供電企業(yè)要求城區(qū)供電滿足N-1的可靠性準(zhǔn)則，變壓器容量的選擇，除符合上述條件外，要考慮事故和檢修狀態(tài)下，減少供電引起的經(jīng)濟(jì)損失和對社會的影響，最少應(yīng)滿足一臺變壓器停電后，部分負(fù)荷可以調(diào)至周圍變電站，而不影響對全部用戶的正常用電需求。

　　（7）對供電企業(yè)變電站密集區(qū)，由于變電站之間存在聯(lián)絡(luò)供電線路，變電站之間可以拉手互供，變壓器的容量選擇可以適當(dāng)減小，正常條件下分區(qū)域各自供電，當(dāng)不能滿足供電輸出時，可以靠周邊的變電站通過聯(lián)絡(luò)線帶部分負(fù)荷，但最終要考慮增加變電站布點(diǎn)或增加變壓器臺數(shù)來逐步滿足負(fù)荷供出的要求。

　　（8）對低壓側(cè)有發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的變電站，變壓器容量也可以適當(dāng)減小，但容量選擇時要考慮：①滿足發(fā)電機(jī)組的額定容量在區(qū)域負(fù)荷最小時，能夠通過變壓器向電力系統(tǒng)正常輸出，變壓器的容量必須大于機(jī)組發(fā)電容量;②變壓器和發(fā)電機(jī)組的額定容量之和大于該地區(qū)的最大負(fù)荷;③發(fā)電機(jī)組停運(yùn)，變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%~80%的電力供應(yīng)不受影響，并保證一級和二級負(fù)荷正常用電;④與上一級電網(wǎng)的設(shè)備參數(shù)配合得當(dāng)，滿足系統(tǒng)短路容量的要求。