变压器的容量是指什么？容量和功率有什么关系？

 

变压器的容量是用视在功率单位kVA（千伏安）表示，来说明该变压器输出容量的大小。而各种负载象电动机等等都用有功功率kW（千瓦）表示，来说明其输出功率的大小。

而电动机在运行时除了把电功率转换为机械功率外，还需要一定的无功功率，因此变压器既要向电动机提供有功功率也要提供无功功率。有功功率是指把电能转换成了机械能、热能、光能等的功率，是实际消耗掉的能量；而无功功率仅是在电机内形成磁场，让电动机可以运转对外做功，因为电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，但形成磁场的这部分功率没有实际消耗能量，没有对外做功，所以称为无功功率。

视在功率、有功功率、无功功率三者的关系，可用直角三角到表示如图

cosφ称为功率因数，也就是有功功率P与视在功率S的比值，功率因数cosφ的大小说明了有功功率占比的大小，也说明了其中无功功率的多少，在视在功率S一定的情况下，无功功率越多有功功率就越少。

那么对一台变压器究竟能匹配多少有功功率kW，就由变压器的容量视在功率kVA的大小与功率因数cosφ的高低决定，因为P=cosφS。

例如下图是一台630kVA变压器的铭牌，

这台变压器可带多少kW的负载呢？一般工厂负载以电动机为主，自然功率因数在0.7－0.8之间。以功率因数为0.8计，P=0.8×630=504kW，就是说当负载功率因数为0.8时，630kVA变压器可带504kW的负载。此时变压器已满负荷，也就是输出电流已达909A。

但应注意这个504kW是此时变压器的输出有功功率，而不是电动机的功率，电动机的功率是指电动机可输出的机械功率，这两者之间有个电动机的效率问题，一般电动机效率在0.9左右，因此504×0.9=453.6kW才是可带的电动机功率。不过实际当中电动机很少满负荷运行，负载率在0.9左右，这又抵消了效率的0.9，因此一般情况下也可把504kW看成是变压器可带的电动机功率。

功率因数可通过接入电力电容器来补偿提高，如果把功率因数提高到0.9，那么P=0.9×630=567kW。如果功率因数为1，那么就可带630kW的负载。

可见功率因数的高低是决定变压器能带多少负载的条件之一，这与变压器的效率无关。功率因数的高低也说明了变压器的利用率，所以供电公司都要求用户的功率因数要达到0.9以上，对有独立变压器的用户要自备一定容量的电力电容器来提高功率因数。

那么对这台630kVA变压器，如果用户的自然功率因数是0.8，要自备多少容量的电力电容器呢？这只需计算出需要多少无功功率即可。

已知：

S=630kVA，P=504kW

求Q= ？

∵S2=P2+Q2

∴Q2=S2-P2=6302-5042=142884

Q=378kVar（千乏）

即用户要自备378kVar的电力电容器，可见这差不多是变压器容量的一半，因此实际当中一般都按变压器容量的一半来确定补偿所需的电力电容器容量。

实际当中也可用下面简易公式来计算一台变压器可带多少电动机负载。

P=S×1.45÷2

=630×1.45÷2=456.7kW

这与前面计算出的453.6kW非常接近。

这中间I=S×1.45是变压器的输出电流估算公式，而380V三相异步电动机的电流估算公式是I=P×2，因此P=I÷2。电动机的电流等于变压器输出电流，就是变压器在满负荷工作状态。

把I=S×1.45代入P=I÷2得P=S×1.45÷2

也就是说把变压器的输出电流除2就是可带电动机的总功率。

审核编辑：刘清