Расчёт номинального тока трансформатора — формула и таблицы токов по мощности

Номинальный ток — первая величина, необходимая при выборе кабелей, коммутационной аппаратуры, уставок защиты и параметров шинопроводов для трансформаторной установки. На этой странице приведены метод расчёта, разобранные примеры и готовые справочные таблицы для стандартных значений мощности как на стороне низкого, так и на стороне высокого напряжения.

Формула

Для трёхфазного трансформатора:

Для однофазного трансформатора множитель √3 исключается:

Обратите внимание, что номинальная мощность выражается в kVA, а не в kW. Используется полная мощность, поскольку тепловой предел трансформатора определяется током независимо от коэффициента мощности подключённой нагрузки. Трансформатор 1000 kVA пропускает через обмотки один и тот же ток при коэффициенте мощности 0,8 и при единичном — меняется лишь передаваемая полезная мощность.

Разобранный пример — сторона НН

Трансформатор 630 kVA с вторичным напряжением 400 V:

Разобранный пример — сторона ВН

Тот же трансформатор 630 kVA с первичным напряжением 33 kV:

Отношение этих двух токов обратно коэффициенту трансформации: 909 A при 400 V соответствует 11,02 A при 33 kV. Это соотношение позволяет быстро проверить корректность любого расчёта.

Таблица токов НН — вторичное напряжение 400 V

Таблица токов ВН

Что номинальный ток не показывает

Номинальный ток — величина установившегося режима. В той же установке важны ещё три тока, и они значительно больше:

• Ток включения — бросок тока намагничивания при включении может достигать 8–12-кратного номинального тока в течение первых периодов. Уставки защиты должны допускать это без ложного срабатывания.
• Ток короткого замыкания — определяется напряжением короткого замыкания трансформатора. Агрегат с напряжением короткого замыкания 4 % пропускает примерно 25-кратный номинальный ток при металлическом коротком замыкании на стороне НН. См. Расчёт тока короткого замыкания трансформатора — метод расчёта и таблицы уровней тока КЗ.
• Ток перегрузки — трансформаторы допускают кратковременные перегрузки в пределах, установленных IEC 60076-7, в зависимости от температуры окружающей среды и предшествующей нагрузки.

Практические замечания

• Выбор сечения кабелей и шинопроводов следует выполнять по номинальному току с применением соответствующих понижающих коэффициентов на групповую прокладку, температуру окружающей среды и способ монтажа.
• Коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов тока обычно выбираются равными номинальному току трансформатора или чуть выше — например, ТТ 1000/5 A на стороне НН агрегата 630 kVA, 400 V.
• Если трансформатор имеет несколько положений ответвлений, номинальный ток на стороне ВН изменяется в зависимости от выбранного ответвления. Ток, указанный на паспортной табличке, соответствует основному ответвлению.
• Для однофазных агрегатов можно использовать ту же таблицу, разделив трёхфазный ток на √3 и применив формулу для однофазного случая.