负荷计算与变压器的选择

变压器选择原理
变压器的选择原理主要受到以下几个因素的影响：
1. 负荷功率：负荷功率是变压器选择的基本参数，根据负荷功率的大小选择变压器的容量。

一般情况下，变压器的额定容量应略大于负荷功率，以确保变压器能够稳定工作。

2. 额定电压：变压器的额定电压是指其设计和制造时的额定电压，用于指导变压器的选取。

需要根据实际用途和电网电压要求选择合适的变压器额定电压。

3. 额定频率：变压器的额定频率与所在电网的频率需保持一致，一般为50Hz或60Hz。

在选取变压器时应注意与电网频率的
匹配，以确保正常运行。

4. 冷却方式：变压器的冷却方式可以根据实际需求选择，如自然冷却、强迫风冷或强迫水冷。

选择合适的冷却方式可以提高变压器的工作效率和使用寿命。

5. 电网连续工作时间：根据变压器的连续工作时间长短选择合适的变压器，以避免因工作时间过长导致变压器过载或过热。

6. 环境条件：根据变压器所安装的环境条件选择合适的变压器，如海拔高度、温度、湿度等因素都会影响变压器的工作性能。

7. 成本：在选择变压器时，还需要考虑其价格和维护成本。

需要综合考虑以上因素，选择最经济合适的变压器。

变压器容量的选择近年来，随着人民生活水平不断提高，住宅建设高速增长，出现了大量成片的住宅小区，加之大量私营企业的增加，变压器容量的选择不能仅仅是所有负荷的百分之几，负荷预测就显得更为重要。

1 住宅用电负荷预测需用系数法:依据人们的生活习惯，可能使用的电气设备有:灯具300W、音响600W、电视机400W、冰箱200W、微波炉或电饭煲1800W、饮水机100W、抽油烟机200W、洗衣机200W、热水器1500W、空调2500W、其它未知设备600W，合计8400W。

有些大型住宅的居民还增加空调、电视机、或双卫生间，用电容量将大幅增加，约为16 000W。

据统计，居民用电的最大负荷出现在夏季19~22 时间段，这时用电负荷约为3800W，是用电设备容量的45%，所以需用系数为0.45。

一般住宅的计算负荷取3800W，大一些住宅取9500W。

Pjs=KxPs Pjs---计算负荷 Ps---设备容量单位面积法：按《中华人民共和国电力法》、《电力供应与使用条例》有关规定，一户一表工程应满足居民用电在30-50年内增长达到中等电气化的目标。

住宅用电中等电气化水平是在普及电视机、洗衣机、电冰箱、电饭煲等家用电器的基础上，考虑空调或电热器进入居民家庭，炊事用具初步电气化，每户住宅日均用电水平达到7~20kwh。

根据经济发展水平和居民用电消费结构的不同，一户一表进户线及户内配线的改造应能保障今后30~50 年内不再改造，其供电能力达到4~10KW的水平、最低不低于50W/m2 的居民小区用电设计标准。

Pjs=ρ×S ρ---建筑面积的负荷密度，即50W/m22 变压器的选择同时系数法:Pjs=KΣKxPs KΣ---同时系数住宅小区内居民由于作息时间不同，同时系数偏小，取同时系数一般为50 户以下0.55、50～100 户为0.45、100～200 户0.40、200 户以上取0.35。

由于居民用电基本没有无功补偿，取负荷功率因数0.7。

《煤矿供电》习题集项目一矿山供电系统第一部分知识题一、填空题1、煤矿企业供电的基本要求是供电可靠、供电安全、供电质量和供电经济。

2、电网的结线方式根据负荷对供电要求不同，可分为放射式电网、干线式电网和环式电网。

3、桥式结线分全桥、内桥、外桥三种形式。

4、在三相供电系统中，电网中性点运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地以及中性点直接接地三种形式。

5、井下变电所应注意的三防指：防水、防火和防通风。

二、选择题1、指出下列负荷为一类负荷的是（通风机房）。

2、对一类负荷如何供电（两个独立电源）。

3、一般工作场所的照明灯和电动机允许电压偏移范围为额定电压的（±5%；）。

4、在中性点不接地系统中，规定单相接地运行时间不超过（2）小时。

5、目前向综采工作面的供电电压一般是（ 1140 ）伏。

三、判断题1、向井下供电的变压器，其中性点严禁接地。

（错）2、对于地面380/220伏动力与照明电网，其供电的变压器，其中性点禁止接地。

（错）3、平煤集团的煤矿变电所广泛采用单母线分段结线方式。

（对）4、平煤集团的煤矿变电所广泛采用两路电源进线和两台变压器的桥式结线。

（对）5、平煤集团的煤矿供电系统是采用浅井供电系统。

（错）6、对于井下中央变压所，母线采用并列运行方式。

（对）四、名词解释1：一类负荷：凡因突然中断供电造成人身伤亡事故或重大设备损坏，给国民经济造成重大损失在政治上产生不良影响的负荷。

2、电力系统：是指有发电厂内的发电机，电力网内的各种输入电线路和升降压变电所以及电力用户组成的统一整体3、电力网：电力网是电力系统的重要组成部分。

它由变电所及各种不同电压等级的输电线路组成。

第二部分技能题1、作为供电区队技术员，在选择煤矿企业的供电电压时，必须考虑那些因素？1、答：取决与企业附近电源的电压等级，用电设备的电压、容量及供电距离2、按照煤矿变配电工是操作具有断路器和隔离开关的控制线路的的要求进行操作？并口述操作过程与原理。

建筑工地用电负荷计算及变压器容量计算与选择（教材版）一、土建施工用电的需要系数和功率因数用电设备名称用电设备数量功率因数（cosφ）［tgφ］需用系数（Kη）混凝土搅拌机及砂浆搅拌机 10以下0.65 【1.17】0.710～30 0.65 0.630以上0.6 【1.33】0.5破碎机、筛洗石机10以下0.75 【0.88】0.7510～50 0.7 【1.02】0.7点焊机 0.6 0.43～1对焊机 0.7 0.43～1皮带运输机 0.75 0.7提升机、起重机、卷扬机10以下0.65 0.2振捣器0.7 0.7仓库照明 1.0【0.0】0.35户内照明 0.8户外照明1【0】 0.35说明：需要系数是用电设备较多时的数据。

如果用电设备台数较少，则需要系数可以行当取大些。

当只有一台时，可取1。

二、实例：某建筑工地的用电设备如下，由10KV电源供电，试计算该工地的计算负荷并确定变压器容量及选择变压器。

用电设备名称用电设备数量（台数）功率（KW）备注混凝土搅拌机 4 10砂浆搅拌机 4 4.5皮带运输机 5 7 有机械联锁升降机 2 4.5塔式起重机 2 7.51 221 35JC=40%电焊机 5 25 JC=25%单相，360V照明 20分别计算各组用电设备的计算负荷：1、混凝土搅拌机：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08PC：有功计算负荷，QC：无功计算负荷，Pe:设备容量PC1=Kη×∑Pe1=0.7×（10×4）=28KWQC1= PC1×tgφ=28×1.08=30.20KVAR2、砂浆搅拌机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.68，tgφ=1.08PC2=Kη×∑Pe2=0.7×（4.5×4）=12.6KWQC2= PC2×tgφ=12.6×1.08=13.61KVAR3、皮带运输机组：查表，需用系数Kη=0.7，cosφ=0.75，tgφ=0.88PC3=Kη×∑Pe3=0.7×（7×5）=24.5KWQC3= PC3×tgφ=24.5×0.88=21.56KVAR4、升降机组：查表，需用系数Kη=0.2，cosφ=0.65，tgφ=1.17PC4=Kη×∑Pe4=0.2×（4.5×2）=1.8KWQC4= PC4×tgφ=1.8×1.17=2.11KVAR5、塔式起重机组：塔式起重机有4台电动机，往往要同时工作或满载工作，需要系数取大一些，Kη=0.7，cosφ=0.65，tgφ=1.17又：对反复短时工作制的电动机的设备容量，应统一换算到暂载率JC=25%时的额定功率：Pe’:换算前的电动机铭牌额定功率（KW）Pe：换算到JC=25%时电动机的设备容量（KW）Pe5=2∑Pe’ sqr(JC)=2（7.5×2+22×1+35×1）sqr(0.4)=2×40.5×0.632=51.19 K W其计算负荷为PC5=Kη×∑Pe5=0.7×51.19=35.83KWQC5= PC5×tgφ=35.83×1.17=41.92KVAR6、电焊机组成部分：查表，需用系数Kη=0.45，cosφ=0.6，tgφ=1.33因为电焊机是单相负载，它有5台则按6台计算设备容量。

变压器容量选择计算方法变压器容量选择计算方法一、基本原理变压器容量的选择是在满足整个供电系统的稳定运行要求的基础上，尽可能缩小变压器额定容量的基本原则，一般可按下列方法进行：（1）把变压器容量设置为相应供电负荷大小，其额定容量为： T=K × C其中：T 表示变压器额定容量（kVA），K 为系数，C 表示供电负荷（kVAR）。

（2）考虑变压器负荷的极限值，将变压器容量设置在此位置，其额定容量为：T=K × C+P其中：T 表示变压器额定容量（kVA），K 为系数，C 表示供电负荷（kVAR），P 为额外容量（kVA）。

（3）考虑变压器电流的极限值，将变压器容量设置在极限值的位置，其额定容量为：T=K × C × E其中：T 表示变压器额定容量（kVA），K 为系数，C 表示供电负荷（kVAR），E 为变压器电流的极限值（A）。

（4）考虑变压器的成本效益，将变压器容量设置在此位置，其额定容量为：T=K × C × E+P其中：T 表示变压器额定容量（kVA），K 为系数，C 表示供电负荷（kVAR），E 为变压器电流的极限值（A），P 为额外容量（kVA）。

二、变压器容量选择计算（1）根据供电负荷的大小，先分析供电系统各负荷的工作模式，计算不同工况时供电系统的额定负荷容量（KVAR）。

在此基础上，根据负荷的容量、功率因数以及变压器额定功率因数对变压器额定容量进行计算。

（2）根据变压器负荷极限值，需要考虑变压器负荷的极限值，要求变压器额定容量不小于负荷极限值，根据变压器负荷极限值对变压器额定容量进行计算。

（3）根据变压器电流极限值，要求变压器额定容量不大于电流极限值，根据变压器电流极限值对变压器额定容量进行计算。

（4）考虑变压器成本效益，根据变压器的成本、性能及经济效果，对变压器的容量进行计算，确定最佳容量。

三、变压器容量表在计算变压器容量时，可按以下表格进行，其中变压器的容量表示为kVA。

一、负荷计算与变压器选择工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。

1、负荷统计按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。

平均功率因数计算公式：eneeen eneeeepj PPP PPP++++++=...cos ...coscoscos212211ϕϕϕϕ加权平均效率计算公式：eneeen eneeeepj PPP PPP++++++=......2 12211ηηηη注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计2、负荷计算1）变压器需用容量b S 计算值为：pjexb PK S ϕcos ∑=()KVA2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：∑+=ex P P K max714.0286.03）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：∑+=ex P P K max6.04.0max P ——最大一台电动机功率，kw 。

二、高压电缆选择计算和校验1、按长时负荷电流选择电缆截面长时负荷电流计算方法：pjpj e xe gU k P I ηϕcos 3103⨯⋅=∑∑eP ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。

（见变压器负荷统计中的结果）e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000；pj ϕcos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果）pj η——加权平均效率。

0.8-0.92、电缆截面的选择选择要求是：g y I KI ≥―> 长时最大允许负荷电流应满足： KI I g y≥，初步筛选出符合条件的电缆g I ——电缆的工作电流计算值，A ；y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ；K ——环境温度校正系数。

不同环境温度下的电缆载流量修正系数K3、按经济电流密度选择高压电缆截面jg j I n I A ⋅=j I ——经济电流密度； n ——同时工作电缆的根数。

变压器容量的选择与计算电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。

所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。

二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。

首先要准确求计算负荷，计算负荷是供电设备计算的基本依据。

确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法，按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kw ） c m d e P P K P == 无功计算负荷（kvar ） tan cc Q P ϕ=视在计算负荷（kvA ） cos cc P S ϕ=.1.11c c （2）通风机组需要系数d K =0.7~0.8(取d K =0.8)，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=，因此.2.2.20.85544c d e P K P kw kw ==⨯= .2.22tan 440.7533var c c Q P kw k ϕ==⨯=考虑各组用电设备的同时系数，取有功负荷的为0.95P K =∑，无功负荷的为0.97q K =∑，总计算负荷为 .1.1.2.2()0.95(16044)193.8c d e d e p P K K P K P kw kw =+=⨯+=∑.1.2()0.97(12033)148.41var c c c qQ KQ Q k =+=⨯+=∑244c S kvA ===一台变压器承受总计算负荷时，只过载40%，可继续运行一段时间。

在此时间内，完全有可能调整生产，可切除三级负荷。

条件②是考虑在事故情况下，一台变压器仍能保证一、二级负荷的供电。

当选用不同容量的两台变压器时，每台变压器的容量可按下列条件选择： .1.2N T N T C S S S +>且.1()N T C S S I+∏≥ .2()N T C S S I+∏≥另外，变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求，并满足今后5-10年负荷增长的需要。

第二部分设计计算书第1章负荷计算和主变压器的选择1.1负荷计算的意义计算负荷是根据已知的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。

它是设计时作为选择电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。

负荷计算的目的是为了掌握用电情况,合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、开关等。

负荷计算过小,则依此选用的设备和载流部分有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命降低,重者影响供电系统的安全运行.负荷计算偏大,则造成设备的浪费和投资的增大。

为此,正确进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。

1.2负荷计算方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。

此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数K，然后x按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。

1.3负荷统计及计算本次设计主要为满足农村生产生活，其用电负荷统计表如表1-1。

2五堡供电区：1Sjs =（0.7×2000+0.85×1900+0.7×800）×0.85=3038.75 （kVA ） 龙兴供电区：2Sjs =（0.75×1500+0.7×700+0.85×1700）×0.8=3060 （kVA ） 鱼咀供电区：3Sjs =（0.8×1800+0.7×600+0.7×900）×0.8=2500 （kVA ） 变电所设计当年的计算负荷由：∑=+=41%)1(i jsi t js x S K S (1-1)式中Kt ——同时系数；一般取0.85-0.9%x ——线损率：高低压网络的综合线损率在8%—12%，系统设计时采用10%)(4321js js js js t js S S S S K S +++=×（1+%x ）=0.9×（3038.75+3060+2500）×（1+10%） =8512.76（kVA ）计算负荷增长后的变电所最大计算负荷为n m js jszd e S S ⨯= (1-2)式中 n ——年数 取6年m ——年负荷增长率 取5% jszd S ——N 年后的最大计算负荷1149176.8512%56=⨯=⨯e S jszd （kVA ）1.4 主变压器的选择为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。

变压器负荷计算及选型
一、变压器负荷计算
1、基于标准的变压器负荷计算
根据变压器功率、电压、频率等参数，给变压器的额定容量为15KVA，负荷电流是：
变压器容量的确定根据其输入输出电压、输入输出电流、保护等等，
变压器的负荷电流一般不超过额定容量的80％，所以最大负荷电流计算
结果是：
62.56A×80％=50.04A
2、基于实际用电情况的变压器负荷计算
实际用电情况的变压器负荷计算，应根据实际来确定具体的负荷电流，如20KVA变压器，负荷电流是：
负荷电流=20KVA÷（380V×1.732）=50.35A
负荷电流不宜超过额定负荷的80％，应将最大负荷电流控制在
50.35A的80％以下
最大负荷=50.35A×80％=40.28A
二、变压器的选型
变压器的选型，是根据所计算出来的最大负荷电流，合理确定变压器
容量的大小，一般可根据变压器功率、电压、频率等参数，变压器的容量
确定为负荷电流的1.25倍。

比如本案例中，要求最大负荷电流为40.28A，那么算出变压器容量可为：
变压器容量=40.28A×1.25=50.35KVA（最佳变压器容量60KVA）
变压器选型完成。

变压器的选择与容量计算资料讲解1.负载需求：变压器的容量应能满足负载的需求。

负载需求是指负载电流和负载功率的要求，可以通过负载的额定功率和功率因数来计算。

在计算容量时，还应考虑到负载的容性或感性特性。

2.电压变化：变压器的选择应考虑到需要变换的电压水平。

变压器能够将高压变为低压（降压变压器）或将低压升高为高压（升压变压器）。

根据需要变压的电压等级，可以选择相应的变压器类型。

3.效率与损耗：变压器的效率和损耗是选择变压器时需要考虑的因素之一、变压器的效率指的是输出功率与输入功率之比，一般情况下要求效率高。

变压器的损耗包括铜损和铁损，铜损是指在变压器绕组上流过的电流引起的焦耳热损耗，铁损是指铁芯磁化过程中的能量损耗。

这些损耗应尽量减小，以提高变压器的效率。

4.运行条件：变压器的选择还需要考虑运行条件，如环境温度、海拔高度和冲击负荷等。

这些因素会对变压器的性能和寿命产生影响。

根据具体的运行条件，可以选择相应的变压器型号和材料。

变压器容量的计算可以通过以下公式进行：容量（KVA）=负载功率（KW）/功率因数实际容量应大于等于计算得到的容量。

在容量计算时，还应考虑到容量的一定裕度，以应对负载峰值的需求。

根据以上因素进行变压器选择与容量计算时1.选择可靠性高的供应商和品牌，确保设备的质量和可靠性。

2.对于特殊要求和环境条件的变压器，应选择经过验证和合格认证的产品。

3.尽量选择节能型变压器，以降低能源消耗和运行成本。

4.根据实际负载情况，选择合适的变压器类型，如干式变压器和油浸式变压器。

总之，变压器的选择与容量计算需要综合考虑负载需求、电压变化、效率与损耗以及运行条件等因素。

合理的变压器选择和容量计算可以确保电力系统的稳定运行和高效性能。