选择变压器一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件几方面综合考虑。其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量,以此来选择变压器容量。在正常运行时,应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75一90左右。
运行中如实测出变压器实际承受负荷小于50时,应更换小容量变压器,如大于变压器额定容量则应立即更换大变压器。同时,在选择变压器时要根据线路电源决定变压器的一次绕组电压值,根据用电设备选择二次绕组的电压值,最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。
列出所有设备清单包括单相还是3相,设备功率,需用系数,功率因素等,算出各设备的需用有功功率和无功功率,各设备的有功功率和无功功率分别求和,再分别乘以同时系数Kp和Kq(一般Kp取0.8~0.9,Kq取0.93~0.97),所得出的有功功率和无功功率平方和开方的出计算视在功率,如果功率因素太小,可以考虑设置就地电容补偿后,在无功功率中减去补偿量后再计算出总的视在功率;考虑变压器的使用率为70%左右,用总的视在功率除以70%,可得到所需变压器的容量,根据这个容量来选择变压器。
如果把容量选择过大,那么就会形成“大马拉小车”的现象,使变压器长期处于一个空载的状态,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,不管是自耦变压器还是三相变压器,都是一样的。
我们应该从“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,而在此时变压器的容量称为经济容量。但是负载如果比较稳定,那么连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。
在交流电路中,电功率的概念有三个:有功功率、无功功率、视在功率。kVA表示视在功率,它包含了无功功率和有功功率,kVA是视在功率,用字母S表示,单位是伏安或者千伏安,S=UI(电压与电流的乘积),变压器和发电机都是以这个视在功率表示输出的电能;kW表示的是有功功率,用字母P来表示,单位是W或者是kW,P=UIcosΦ乘积,cosΦ称为功率因数;无功功率用字母Q表示,单位是kVar或者是kVar,Q=UIsinΦ;它们之间的关系是用一个直角三角形来表示的,斜边就是表示为视功率(S),视在功率的邻边表示的是有功功率(P),它们之间的天夹角为Φ;对边表示的是无功功率(Q)。
kW是有功功率的单位,kVA是视在功率的单位。视在功率就是电压与电流的积,三相交流电路中就是根号3倍相电压、相电流之积或者根号3倍线电压、线电流之积。视在功率乘以功率因数cosФ就是有功功率。
如果变压器输出的线路上的负载的功率因素等于1(实际上是不太可能出现功率因素等于1的),那变压器标称的kVA数就是可带负载的kW数;但由于在用电线路上功率因素不等于1,一般都在“滞后”状态,所以实际的用电设备的总功率要小于变压器的VA数。但是如果要估算一台变压器可以在额定范围内带多大的负载,可以按变压器的“VA数乘以0.8”来计算是比较适宜的。比如1250kVA的变压器,大概可以带1000kW的用电设备这台额定功率为1250千伏安(KVA)的变压器,满载最好在900-1100千瓦(kW),要留有一点负荷备用,负荷低浪费,负荷太高容易引起变压器过热。