变压器容量与功率

一、基础定义

容量，是变压器在额定条件下能够传输的最大虚功功率，以千伏安（kVA）或兆伏安（MVA）为单位。其计算公式为：S=√3×U×I，其中U为额定电压，I为额定电流。

功率，指变压器实际输出的有功功率，即实际做功的速率，单位为千瓦（kW）或兆瓦（MW）。其计算公式为：P=S×cos⁡ϕ，其中S为容量，cos⁡ϕ为功率因数。

二、核心差异

维度上，容量表示的是变压器的最大负载能力（虚功功率），而功率表示的是实际输出能量（有功功率）。单位方面，容量使用kVA或MVA，而功率使用kW或MW。影响因素上，容量受电压、电流和变比的影响，而功率受功率因数和负载类型的影响。

三、关键关系

1. 容量与功率之间的关系：P=cos⁡ϕ×S。功率因数越高，变压器输出的有功功率越接近其容量。例如，一台容量为1000kVA的变压器，在功率因数为0.9的条件下，其最大输出功率可达900kW。

2. 视在功率、有功功率与无功功率之间的三角形关系：视在功率S为直角三角形的斜边，有功功率P和无功功率Q为直角边。它们之间的关系可以用公式S=√P2+Q2表示。

四、选型与计算

在选择变压器容量时，需综合考虑负载需求、功率因数、环境条件（如温度、海拔）等因素。例如，若已知某设备的总功率为800kW且功率因数为0.8，那么所需的变压器容量应为S=800/0.8=1000kVA。对于负载功率的计算，单相负载和三相负载有不同的计算公式。

五、注意事项

1. 供电系统通常要求功率因数达到或超过0.9。若功率因数较低，可能需要通过配置电容器来补偿无功功率。

2. 在实际应用中，为了防止过载，通常需要预留约20%的容量余量。

3. 不同应用场景需要匹配特定规格的变压器。例如，工业用变频电源通常可选容量为100kVA至1200kVA。还需注意变压器的效率、温升、绝缘等级等技术参数，以确保其满足实际应用需求。选购时还需关注产品的品质、售后服务以及厂家信誉等因素，以确保选购到性价比高、可靠的变压器。