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电气与工程计算器

变压器并联负载分配计算器 — kVA 与阻抗

根据两台兼容变压器的额定容量和百分比阻抗,计算其并联时的 kVA 负载分配,包括各台的负载率以及在任一台达到铭牌 kVA 之前的并联组极限容量。

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计算结果

A 797.55 kVA · B 502.45 kVA

变压器 A 负载率:79.75%

变压器 B 负载率:79.75%

合计铭牌容量:1,630 kVA

按铭牌容量之和计算的变压器组负载率:79.75%

变压器 A 达到 100% 之前的最大总负载:1,630 kVA

查看计算过程
  1. 1. A 的导纳权重 = kVA/Z% = 1,000 ÷ 6 = 166.667。
  2. 2. B 的导纳权重 = kVA/Z% = 630 ÷ 6 = 105。
  3. 3. A 分担容量 = 1,300 × 166.667 ÷ (166.667 + 105) = 797.55 kVA。
  4. 4. B 分担容量 = 1,300 − 797.55 = 502.45 kVA。
  5. 5. 负载率 = 分配容量 ÷ 铭牌容量 × 100 → A 79.75%,B 79.75%。
更多操作

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计算过程,无隐藏假设

估算连接在同一母线上、且已确认兼容的两台变压器之间的负载分配。计算器使用 kVA ÷ Z% 将各台铭牌百分比阻抗换算为统一电压下的导纳权重,然后给出各台分配的 kVA,以及哪一台先达到其额定值。

如何使用此计算器

1

输入每台变压器的铭牌 kVA 和百分比阻抗。

2

输入由该并联组供电的总视在功率负载。

3

仅在确认电压比、极性、相序/联结组别、频率和接线方式兼容之后,才使用此负载分配模型。

4

比较各台分配的 kVA 与负载率;阻抗较小的一台可能先于并联组达到两台铭牌之和之前达到其额定值。

5

若存在变比失配、X/R 不同、环流、保护或短路容量问题,应进行完整的工程研究,而不能仅依赖本仅考虑幅值的粗略筛选。

常见使用场景

  • •核查阻抗百分比不同、容量不等的变压器之间的负载分配。
  • •判断并联变压器中哪一台会先成为限制单元。
  • •在任一台变压器达到铭牌负载之前,估算可用的并联组容量(kVA)。
  • •说明为何铭牌 Z% 相同时,容量不等的变压器大致按其额定容量比例分担负载。

示例:1000 kVA(6%)+ 630 kVA(6%),负载 1300 kVA

权重分别为 166.67 和 105.00。1300 kVA 的并联组负载分配约为 797.55 kVA 和 502.45 kVA,因此两台变压器均运行在铭牌容量的约 79.75% 左右。

结果未作出的假设

  • •本计算器假定二次侧电压比相等,且极性、相序/联结组别和频率兼容。请勿用它来判断未知变压器能否安全并联。
  • •kVA/Z% 加权假定阻抗角足够接近,适用于视在功率分配的粗略筛选。若 X/R 比值不同,则需要进行复阻抗分析。
  • •分接头或匝数比失配即使在无外部负载时也可能产生环流;本计算器不计算该环流。
  • •百分比阻抗应取自铭牌或出厂试验数据,并以各台变压器自身的 kVA 为基准进行解释。
  • •最大并联组负载结果仅为铭牌负载的粗略筛选,并不代表允许过载;热极限、冷却条件、环境条件以及制造商的负载指南仍然适用。
  • •请勿将此结果作为断路器、继电器、电弧闪络或短路容量的批准依据。

常见问题

并联变压器如何分配负载?+

对于电压比相等、阻抗角相近的变压器,负载按各支路导纳进行分配。以各台变压器自身的 kVA 为基准,一个实用的权重为 kVA 除以铭牌百分比阻抗。

百分比阻抗相等时,kVA 是否平均分配?+

只有在变压器的 kVA 额定值也相等时才如此。若 Z% 相同但额定容量不同,则负载大致按 kVA 额定值的比例分配。

为什么并联组不总能承载两台铭牌容量之和?+

若百分比阻抗不同,其中一台承担的自身额定容量百分比会更大,因而可能在另一台尚未满载时就已达到 100%。

电压比不同的变压器能否并联?+

电压比失配会引起环流,需要进行明确的工程评估。本计算器有意假定电压比兼容,而不是掩盖这一风险。

联结组别重要吗?+

重要。三相变压器必须具有兼容的相位移、极性和相序。本计算器的运算不能替代这些检查。

本计算器能计算环流吗?+

不能。环流需要已知变比/分接失配以及复阻抗信息;仅考虑幅值的 Z% 负载分配计算器无法可靠地确定环流。

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