试验变压器的容量选择

标称试验变压器容量Pn的确定公式：

Pn=kUn2ωCt10-9 式中：Pn-标称试验变压器容量（kVA）；

k -安全系数； Un-试验变压器的额定输出高压的有效值（kV）；

ω -角频率，ω=2πf,f为试验电源的频率；

Ct-被试品的电容量（PF）。

对于不同的试验电压Un，选择适当的安全系数k，标称试验电压较低时，k值可取高一些，以下列出不同的试验电压Un，所选用的安全系数k值，供参考：

Un=50～100kV k=4；

Un=150～300kV k=3；

Un≥300kV k=2；

Un≥1MV k=1。

被测试设备的电容量Ct可由交流电桥测出，Ct的变化很大，应由设备的类型而定。

典型数据如下： 棒形或悬式绝缘子 几十微法； 电压互感器 200～500PF； 分级套管 100～1000PF； 电力变压器＜1000kVA ～1000PF； 电力变压器＞1000kVA 1000～10000PF； 高压电力电缆和油浸纸绝缘 250～300PF/m； 气体绝缘 ～60PF/m； 封闭变电站，SF6气体绝缘 100～10000PF。

选择试验变压器时，主要考虑以下几点：

（1）电压，依据试品的要求，首先选用具有合适电压的试验变压器，使试验变压器的高压侧额定电压Un高于被试品的试验电压Us,即Un>Us。其次应检查试验变压器所需的低压侧电压，是否能和现场电源电压，调压器相匹配。

（2） 电流，试验变压器的额定输出电流In应大于被试品所需的电流Is，即 In>Is。被试品所需的电流可按其电容估算，Is=Us w Cx，其中Cx包括试品电容和附加电容（F）容量。根据试验变压器输出的额定电流及额定电压，便可确定试验变压器的容量，即P=UnIn。

根据部颁标准规定，我国试验变压器的电压等级有：5、10、25、35、50、100、150、300kV等；容量等级有：3、5、10、25、50、100、150、200kVA等。

由计算结果，查部颁标准即可选出所需要的试验变压器。如有特殊要求，一般可向制造厂订购特殊规格的试验变压器。 例如配电变压器的电压等级和容量是10kV、1000kVA，碰到的试品又基本上是10kV的，就可选择50kV、5kVA的试验变压器，因为10kV、1000kVA的配电变压器的出厂试验电压为35kV，交流试验电压为30kV；同时又可满足10kV绝缘子以及高压开关柜的试验（试验电压为42kV）和10kV电缆的直流试验（直流电压为60kV，对应的交流电压为42.83kV）的要求。

在试验容量方面，一台10kV、1000kVA的被试变压器，其充电时的电容电流在30~35kV试验时约为80~110mA，因为35kV×110mA<5kVA，因此5kVA能满足要求。又如一台35kV、 2000~4000kVA的变压器，当试验电压在72~85kV时的电容电流约为150~260mA，6000~8000kVA的约为300~420mA，10000kVA的约为800~1000mA等，此时所选试验变压器的容量必须大于上述试品电容电流所对应的容量。一般认为，试验变压器容量为被试品（电力变压器）容量的5‰。

变压器容量计算方法,如何选择变压器容量

按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量，当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：

S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) ；

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW；

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；

βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。

我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗；

PKH——变压器的短路损耗。

我们在平时选用配电变压器时，如果把变压器容量选择过大，就会形成“大马拉小车”的现象。这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态，使无功损失增加。如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。因此,正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一，在实际应用中，我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。

高频变压器：变压器容量本着“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷中心，供电半径不超过0.5千米。配电变压器的负载率在0.5～0.6之间效率最高，此时变压器的容量称为经济容量。如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。

对于仅向排灌等动力负载供电的专用变压器，一般可按异步电动机铭牌功率的1.2倍选用变压器容量。一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍,变压器应能承受住这种冲击,直接启动的电动机中最大的一台的变压器容量，一般不应超过变压器容量的30%左右。应当指出的是：排灌专用变压器一般不应接入其他负荷，以便在非排灌期及时停运，变压器容量减少电能损失。

对于供电照明、农副业产品加工等综合用电变压器容量的选择，要考虑用电设备的同时功率，可按实际可能出现的最大负荷的1.25倍选用变压器容量。

根据农村电网用户分散、负荷密度小、负荷季节性和间隙性强等特点，可采用调容量变压器。调容量变压器是一种可以根据负荷大小进行无负荷调整容量的变压器，它适宜于负荷季节性变化明显的地点使用。

变压器容量对于变电所或用电负荷较大的工矿企业，一般采用母子变压器供电方式，其中一台（母变压器）按最大负荷配置，另一台（子变压器）按低负荷状态选择，就可以大大提高配电变压器利用率，降低配电变压器的空载损耗。