為了準確確定尺寸，必須計算變壓器的總 KVA，同時考慮三相和單相組件的功率需求。單相負載僅向一相添加負載，這強調(diào)了根據(jù)單相負載確定規(guī)模的重要性。在處理星形連接變壓器時，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載份額。對于沒有中性線的三角形連接變壓器，單相負載只能連接在三個次級線電壓中的兩個之間。三角形連接系統(tǒng)中變壓器尺寸的計算包括確定總負載的單相的 KVA，并將該數(shù)字乘以 3。這確保了每個相都可以處理其特定負載，防止因簡單的總負載計算而出現(xiàn)尺寸過小的問題。

　　通常，負載不僅僅由三相設(shè)備組成；總會有照明、插座和其他單相負載需要與三相負載一起供電。三相星形連接變壓器次級繞組為四線系統(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 變壓器次級為三相負載和單相 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 變壓器次級為三相負載和單相 120 V 照明和插座供電。圖片由艾哈邁德·謝赫提供

　　在線電壓下運行的單相負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的單相線電壓負載。圖片由艾哈邁德·謝赫提供
　　在有單相和三相負載的情況下，必須根據(jù)變壓器任意相繞組上的KVA負載來確定變壓器KVA。請記住，三相系統(tǒng)的總功率等于各相功率的總和。像電機這樣的平衡三相負載 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，但單相負載只會向一相添加負載。
　　技術(shù)提示
　　對于三相和單相負載，相負載決定變壓器尺寸。
　　由于三相變壓器通常包括三個相同尺寸的單相變壓器，因此每個變壓器相繞組必須具有足夠的容量來向與其連接的負載供電。如果相繞組必須提供其所占的三相負載加上單相負載，則具有負載的單個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。三相電機負載的總KVA為：　\壓裂1.73×235安培×480伏特1000=195.05KVA　　照明負載的總KVA為：
　　

\壓裂10×20安培×277伏特1000=55.4KVA 

　　總負載為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，變壓器的兩個相繞組將必須提供 295 安培的電流：235 安培用于其電機負載份額，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負載，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，并且因為三相變壓器的所有相繞組通常都會制成相同的尺寸，所以我們應(yīng)該使用這個的相位來確定變壓器的大小。

　　圖 4. 變壓器次級上的單相照明和三相電機負載。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，然后用三相功率公式計算出變壓器的KVA。在我們的示例中，計算如下：　315一個米ps×第480章v哦我ts×1.731000=261.5KV一個　　2. 使用線路安培數(shù)計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，計算如下：
　315一個米ps×第277章v哦我ts1000=87.25KV一個f哦r氧氮乙p小時一個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算出的 261.5 KVA 基本相同。在此計算中，我們必須使用單相電壓乘以三相系統(tǒng)的線路安培數(shù)，因為我們只計算一個繞組的單相功率。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載連接到它，則它們只能連接在三個次級線電壓中的兩個之間，因為三角形系統(tǒng)中沒有中性點。這些單相負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載時，只有一種方法可以計算變壓器的尺寸：我們必須確定總負載的單相的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 安培的三相電機和四個單相加熱器（每個加熱器的電流為 12 安培）供電。負載如圖 5 所示。

　　圖 5. 單相和三相負載連接到三相 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單相加熱器供電，而另外兩相只需為一個加熱器供電。
　　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負載，則其電機負載容量必須為 112 KVA ÷ 3 = 37.3 KVA。一相還必須能夠提供兩個 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)負載總 KVA 確定變壓器大小時可用的 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)所提供的總負載來確定變壓器的大小時，假設(shè)三相中的每一相將提供總負載的三分之一。添加單相負載可能會導(dǎo)致一相供電超過總負載的三分之一。我們必須根據(jù)每相提供的實際負載來計算變壓器的尺寸。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 的相負載。
　　技術(shù)提示
　　僅根據(jù)總負載確定三角形變壓器的尺寸可能會導(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載的重要性。如果負載未正確平衡，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載所需的尺寸。
　　變壓器選型要點
　　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載的無縫集成至關(guān)重要。這些知識對于根據(jù)相負載準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)計和維護的人員至關(guān)重要，是構(gòu)建穩(wěn)健且運行良好的配電網(wǎng)絡(luò)的基石。