為了準(zhǔn)確確定尺寸，必須計(jì)算變壓器的總 KVA，同時(shí)考慮三相和單相組件的功率需求。單相負(fù)載僅向一相添加負(fù)載，這強(qiáng)調(diào)了根據(jù)單相負(fù)載確定規(guī)模的重要性。在處理星形連接變壓器時(shí)，這一原則變得尤為重要，其中每相必須有足夠的容量來處理其負(fù)載份額。對于沒有中性線的三角形連接變壓器，單相負(fù)載只能連接在三個(gè)次級(jí)線電壓中的兩個(gè)之間。三角形連接系統(tǒng)中變壓器尺寸的計(jì)算包括確定總負(fù)載的單相的 KVA，并將該數(shù)字乘以 3。這確保了每個(gè)相都可以處理其特定負(fù)載，防止因簡單的總負(fù)載計(jì)算而出現(xiàn)尺寸過小的問題。

　　通常，負(fù)載不僅僅由三相設(shè)備組成；總會(huì)有照明、插座和其他單相負(fù)載需要與三相負(fù)載一起供電。三相星形連接變壓器次級(jí)繞組為四線系統(tǒng)供電，包括中性線；用于照明和插座的單相負(fù)載可以連接在一根線路導(dǎo)體和中性線之間。在圖 1 所示的 480 Y 277-V 系統(tǒng)中，277-V 單相燈可以連接在線路導(dǎo)體和中性線之間。

　　圖 1.  480 Y 277 V 變壓器次級(jí)為三相負(fù)載和單相 277 V 照明供電。圖片由艾哈邁德·謝赫提供

　　在如圖 2 所示的 208 Y 120 V 系統(tǒng)中，120 V 燈和插座可以連接在線路導(dǎo)體和中性線之間。

　　圖 2.  208 Y 120 V 變壓器次級(jí)為三相負(fù)載和單相 120 V 照明和插座供電。圖片由艾哈邁德·謝赫提供

　　在線電壓下運(yùn)行的單相負(fù)載可以連接在星形或三角形系統(tǒng)中的兩根三線導(dǎo)線之間，如圖 3 所示。

　　圖 3. 連接到星形或三角形變壓器次級(jí)的單相線電壓負(fù)載。圖片由艾哈邁德·謝赫提供
　　在有單相和三相負(fù)載的情況下，必須根據(jù)變壓器任意相繞組上的KVA負(fù)載來確定變壓器KVA。請記住，三相系統(tǒng)的總功率等于各相功率的總和。像電機(jī)這樣的平衡三相負(fù)載 將由三相變壓器中的三相中的每一相提供三分之一的功率，但單相負(fù)載只會(huì)向一相添加負(fù)載。
　　技術(shù)提示
　　對于三相和單相負(fù)載，相負(fù)載決定變壓器尺寸。
　　由于三相變壓器通常包括三個(gè)相同尺寸的單相變壓器，因此每個(gè)變壓器相繞組必須具有足夠的容量來向與其連接的負(fù)載供電。如果相繞組必須提供其所占的三相負(fù)載加上單相負(fù)載，則具有負(fù)載的單個(gè)相的尺寸將決定三相變壓器的尺寸。相繞組的 KVA 額定值將乘以三，得出變壓器的總 KVA。
　　示例：  480 Y 277 V 三相變壓器必須為總電流為 235 安培的三相電機(jī)供電。此外，10-20 安培照明電路可為 277V 照明燈具供電。三相電機(jī)負(fù)載的總KVA為：　\壓裂1.73×235安培×480伏特1000=195.05KVA　　照明負(fù)載的總KVA為：
　　

\壓裂10×20安培×277伏特1000=55.4KVA 

　　總負(fù)載為195.05KVA+55.4KVA=250.45KVA。如果我們盡可能均勻地平衡照明電路，如圖 4 所示，變壓器的兩個(gè)相繞組將必須提供 295 安培的電流：235 安培用于其電機(jī)負(fù)載份額，加上 60 安培用于 3 – 20-放大器照明電路。第三相繞組必須提供 315 安培的電流：235 安培用于其所占的電機(jī)負(fù)載，加上 80 安培用于 4 – 20 安培的照明電路。應(yīng)該清楚的是，帶有額外照明電路的一相必須比其他兩相提供更多的功率，并且因?yàn)槿嘧儔浩鞯乃邢嗬@組通常都會(huì)制成相同的尺寸，所以我們應(yīng)該使用這個(gè)的相位來確定變壓器的大小。

　　圖 4. 變壓器次級(jí)上的單相照明和三相電機(jī)負(fù)載。圖片由艾哈邁德·謝赫提供
　　確定 Y 形連接變壓器的尺寸
　　如果變壓器以 Y 形連接，我們可以通過以下兩種方式之一確定變壓器尺寸：
　　1、選擇三相線安培數(shù)中的一個(gè)，然后用三相功率公式計(jì)算出變壓器的KVA。在我們的示例中，計(jì)算如下：　315一個(gè)米ps×第480章v哦我ts×1.731000=261.5KV一個(gè)　　2. 使用線路安培數(shù)計(jì)算該一相的單相功率，然后將該相功率乘以三。對于我們的示例，計(jì)算如下：
　315一個(gè)米ps×第277章v哦我ts1000=87.25KV一個(gè)f哦r氧氮乙p小時(shí)一個(gè)se。
　　該單相功率乘以三得出變壓器尺寸：　　87.25千伏安×3=261.8千伏安
　　這與我們使用種方法計(jì)算出的 261.5 KVA 基本相同。在此計(jì)算中，我們必須使用單相電壓乘以三相系統(tǒng)的線路安培數(shù)，因?yàn)槲覀冎挥?jì)算一個(gè)繞組的單相功率。在星形系統(tǒng)中，線電流和相電流相同，但相電壓 = 線電壓 ÷ 1.73。
　　確定 Delta 連接變壓器的尺寸
　　如果變壓器是三角形連接的并且有單相負(fù)載連接到它，則它們只能連接在三個(gè)次級(jí)線電壓中的兩個(gè)之間，因?yàn)槿切蜗到y(tǒng)中沒有中性點(diǎn)。這些單相負(fù)載的相電壓與線電壓相同。
　　當(dāng)三角形變壓器連接有單相和三相負(fù)載時(shí)，只有一種方法可以計(jì)算變壓器的尺寸：我們必須確定總負(fù)載的單相的KVA，然后將該數(shù)字乘以三。

　　示例：  480V 三相變壓器必須為總電流為 135 安培的三相電機(jī)和四個(gè)單相加熱器（每個(gè)加熱器的電流為 12 安培）供電。負(fù)載如圖 5 所示。

　　圖 5. 單相和三相負(fù)載連接到三相 480V 變壓器。圖片由艾哈邁德·謝赫提供
　　正如您所看到的，其中一相繞組必須為兩個(gè)單相加熱器供電，而另外兩相只需為一個(gè)加熱器供電。
　　然而，這種尺寸的三相變壓器每 相能夠提供 135 KVA ÷ 3 = 45 KVA。如果變壓器每相必須供電三分之一的電機(jī)負(fù)載，則其電機(jī)負(fù)載容量必須為 112 KVA ÷ 3 = 37.3 KVA。一相還必須能夠提供兩個(gè) 12 安培單相加熱器或 24 安培 x 480 V = 11.5 KVA。這一相的總?cè)萘勘仨殲?37.3 KVA + 11.5 KVA = 48.8 KVA。正如您所看到的，這是 3.8 KVA，比我們簡單地根據(jù)負(fù)載總 KVA 確定變壓器大小時(shí)可用的 45 KVA 更大。
　　技術(shù)提示
　　對于三角形連接的變壓器，尺寸必須基于相功率的三倍。
　　當(dāng)僅根據(jù)所提供的總負(fù)載來確定變壓器的大小時(shí)，假設(shè)三相中的每一相將提供總負(fù)載的三分之一。添加單相負(fù)載可能會(huì)導(dǎo)致一相供電超過總負(fù)載的三分之一。我們必須根據(jù)每相提供的實(shí)際負(fù)載來計(jì)算變壓器的尺寸。在前面的示例中，正確的變壓器尺寸為 48.8 KVA x 3 = 146.4 KVA。該尺寸的變壓器將能夠提供 48.8 KVA 的相負(fù)載。
　　技術(shù)提示
　　僅根據(jù)總負(fù)載確定三角形變壓器的尺寸可能會(huì)導(dǎo)致一相尺寸過小。
　　星形和三角形示例都 顯示了在變壓器的三相中盡可能均勻地平衡單相負(fù)載的重要性。如果負(fù)載未正確平衡，則變壓器的尺寸可能必須增加到超出為不平衡相提供額外負(fù)載所需的尺寸。
　　變壓器選型要點(diǎn)
　　了解星形連接和三角形連接配置的變壓器尺寸 對于確保單相和三相負(fù)載的無縫集成至關(guān)重要。這些知識(shí)對于根據(jù)相負(fù)載準(zhǔn)確確定變壓器的尺寸、防止?jié)撛诘某叽邕^小問題發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。平衡變壓器各相單相負(fù)載的能力可優(yōu)化性能并有助于選擇適當(dāng)尺寸的變壓器，終有助于電氣系統(tǒng)的可靠性和效率。了解變壓器選型的復(fù)雜性對于參與電氣設(shè)計(jì)和維護(hù)的人員至關(guān)重要，是構(gòu)建穩(wěn)健且運(yùn)行良好的配電網(wǎng)絡(luò)的基石。