【三相變壓器容量計算方法】在電力系統中，變壓器是實現電壓變換和電能傳輸的重要設備。而變壓器的容量選擇直接關系到系統的穩定性、經濟性和安全性。因此，了解并掌握三相變壓器容量的計算方法對于電氣工程師和相關技術人員來說至關重要。
三相變壓器的容量通常以“kVA”（千伏安）為單位進行表示，它反映了變壓器能夠傳輸的最大視在功率。容量的大小取決于負載需求、電壓等級以及系統的運行方式等因素。本文將對三相變壓器容量的計算方法進行總結，并通過表格形式直觀展示關鍵參數與公式。
一、三相變壓器容量的基本概念
- 視在功率（S）：單位為kVA，是電壓與電流的乘積，即 $ S = \sqrt{3} \times V \times I $
- 有功功率（P）：單位為kW，是實際做功的功率
- 功率因數（cosφ）：表示有功功率與視在功率的比例，范圍在0到1之間
二、三相變壓器容量的計算方法
1. 基本公式
$$
S = \sqrt{3} \times V_{LL} \times I_L
$$
其中：
- $ S $：變壓器容量（kVA）
- $ V_{LL} $：線電壓（V）
- $ I_L $：線電流（A）
2. 根據負載計算容量
如果已知負載的有功功率 $ P $ 和功率因數 $ \cos\phi $，則：
$$
S = \frac{P}{\cos\phi}
$$
三、常見參數與計算示例
| 參數名稱 | 符號 | 單位 | 說明 |
| 線電壓 | $ V_{LL} $ | V | 三相系統中的相間電壓 |
| 線電流 | $ I_L $ | A | 流過變壓器的相電流 |
| 視在功率 | $ S $ | kVA | 變壓器的總容量 |
| 有功功率 | $ P $ | kW | 實際輸出的功率 |
| 功率因數 | $ \cos\phi $ | - | 表示負載的效率，影響容量計算 |
四、典型應用場景及計算示例
示例1：已知電壓和電流
假設某三相變壓器的線電壓為 400V，線電流為 50A，則其容量為：
$$
S = \sqrt{3} \times 400 \times 50 = 34,641 \, \text{VA} = 34.64 \, \text{kVA}
$$
示例2：已知有功功率和功率因數
若某負載有功功率為 20kW，功率因數為 0.8，則所需變壓器容量為：
$$
S = \frac{20}{0.8} = 25 \, \text{kVA}
$$
五、注意事項
1. 預留裕量：在實際工程中，變壓器容量應留有一定裕量，一般建議為負載的1.2~1.5倍。
2. 考慮環境溫度：高溫環境下，變壓器的散熱能力下降，需適當降低負載。
3. 負載類型：感性或容性負載會影響功率因數，從而影響容量計算。
4. 電壓波動：若系統電壓波動較大，需根據最大可能電壓進行容量校核。
六、總結
三相變壓器容量的計算是電力系統設計和運行中的基礎環節。通過合理選擇變壓器容量，可以有效提升系統的穩定性和經濟性。本文從基本公式、計算方法、應用示例等方面進行了系統總結，并通過表格形式清晰展示了關鍵參數和計算步驟，旨在為實際工程提供參考依據。
