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試驗變壓器的容量選擇

標稱試驗變壓器容量Pn的確定公式：

Pn=kUn2ωCt10-9 式中：Pn-標稱試驗變壓器容量（kVA）；

k -安全系數； Un-試驗變壓器的額定輸出高壓的有效值（kV）；

ω -角頻率，ω=2πf,f為試驗電源的頻率；

Ct-被試品的電容量（PF）。

對于不同的試驗電壓Un，選擇適當的安全系數k，標稱試驗電壓較低時，k值可取高一些，以下列出不同的試驗電壓Un，所選用的安全系數k值，供參考：

Un=50～100kV k=4；

Un=150～300kV k=3；

Un≥300kV k=2；

Un≥1MV k=1。

被測試設備的電容量Ct可由交流電橋測出，Ct的變化很大，應由設備的類型而定。

典型數據如下： 棒形或懸式絕緣子 幾十微法； 電壓互感器 200～500PF； 分級套管 100～1000PF； 電力變壓器＜1000kVA ～1000PF； 電力變壓器＞1000kVA 1000～10000PF； 高壓電力電纜和油浸紙絕緣 250～300PF/m； 氣體絕緣 ～60PF/m； 封閉變電站，SF6氣體絕緣 100～10000PF。

選擇試驗變壓器時，主要考慮以下幾點：

（1）電壓，依據試品的要求，首先選用具有合適電壓的試驗變壓器，使試驗變壓器的高壓側額定電壓Un高于被試品的試驗電壓Us,即Un>Us。其次應檢查試驗變壓器所需的低壓側電壓，是否能和現場電源電壓，調壓器相匹配。

（2） 電流，試驗變壓器的額定輸出電流In應大于被試品所需的電流Is，即 In>Is。被試品所需的電流可按其電容估算，Is=Us w Cx，其中Cx包括試品電容和附加電容（F）容量。根據試驗變壓器輸出的額定電流及額定電壓，便可確定試驗變壓器的容量，即P=UnIn。

根據部頒標準規定，我國試驗變壓器的電壓等級有：5、10、25、35、50、100、150、300kV等；容量等級有：3、5、10、25、50、100、150、200kVA等。

由計算結果，查部頒標準即可選出所需要的試驗變壓器。如有特殊要求，一般可向制造廠訂購特殊規格的試驗變壓器。 例如配電變壓器的電壓等級和容量是10kV、1000kVA，碰到的試品又基本上是10kV的，就可選擇50kV、5kVA的試驗變壓器，因為10kV、1000kVA的配電變壓器的出廠試驗電壓為35kV，交流試驗電壓為30kV；同時又可滿足10kV絕緣子以及高壓開關柜的試驗（試驗電壓為42kV）和10kV電纜的直流試驗（直流電壓為60kV，對應的交流電壓為42.83kV）的要求。

在試驗容量方面，一臺10kV、1000kVA的被試變壓器，其充電時的電容電流在30~35kV試驗時約為80~110mA，因為35kV×110mA<5kVA，因此5kVA能滿足要求。又如一臺35kV、 2000~4000kVA的變壓器，當試驗電壓在72~85kV時的電容電流約為150~260mA，6000~8000kVA的約為300~420mA，10000kVA的約為800~1000mA等，此時所選試驗變壓器的容量必須大于上述試品電容電流所對應的容量。一般認為，試驗變壓器容量為被試品（電力變壓器）容量的5‰。

變壓器容量計算方法,如何選擇變壓器容量

按變壓器的效率最高時的負荷率βM來計算變壓器容量，當建筑物的計算負荷確定后，配電變壓器的總裝機容量為：

S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) ；

式中Pjs——建筑物的有功計算負荷KW；

cosφ2——補償后的平均功率因數，不小于0.9；

βb——變壓器的負荷率。

因此，變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負荷率βb。

我們知道，當變壓器的負荷率為：

βb=βM=Po/PKH (2) 時效率最高

式中Po——變壓器的空載損耗；

PKH——變壓器的短路損耗。

我們在平時選用配電變壓器時，如果把變壓器容量選擇過大，就會形成“大馬拉小車”的現象。這不僅增加了設備投資,而且還會使變壓器長期處于空載狀態，使無功損失增加。如果變壓器容量選擇過小,將會使變壓器長期處與過負荷狀態,易燒毀變壓器。因此,正確選擇變壓器容量是電網降損節能的重要措施之一，在實際應用中，我們可以根據以下的簡便方法來選擇變壓器容量。

高頻變壓器：變壓器容量本著“小容量，密布點”的原則，配電變壓器應盡量位于負荷中心，供電半徑不超過0.5千米。配電變壓器的負載率在0.5～0.6之間效率最高，此時變壓器的容量稱為經濟容量。如果負載比較穩定，連續生產的情況可按經濟容量選擇變壓器容量。

對于僅向排灌等動力負載供電的專用變壓器，一般可按異步電動機銘牌功率的1.2倍選用變壓器容量。一般電動機的啟動電流是額定電流的4~7倍,變壓器應能承受住這種沖擊,直接啟動的電動機中最大的一臺的變壓器容量，一般不應超過變壓器容量的30%左右。應當指出的是：排灌專用變壓器一般不應接入其他負荷，以便在非排灌期及時停運，變壓器容量減少電能損失。

對于供電照明、農副業產品加工等綜合用電變壓器容量的選擇，要考慮用電設備的同時功率，可按實際可能出現的最大負荷的1.25倍選用變壓器容量。

根據農村電網用戶分散、負荷密度小、負荷季節性和間隙性強等特點，可采用調容量變壓器。調容量變壓器是一種可以根據負荷大小進行無負荷調整容量的變壓器，它適宜于負荷季節性變化明顯的地點使用。

變壓器容量對于變電所或用電負荷較大的工礦企業，一般采用母子變壓器供電方式，其中一臺（母變壓器）按最大負荷配置，另一臺（子變壓器）按低負荷狀態選擇，就可以大大提高配電變壓器利用率，降低配電變壓器的空載損耗。