变压器容量和台数怎么定：从计算负荷到选型落地

变压器容量按计算负荷选，单台长期负荷率控制在 70%~85%。台数不只看容量，要看一、二级负荷在”一台故障或检修”工况下能不能被剩下那台带起来。

这两件事经常分开考虑，但选型的判断顺序是先算容量、再校工况。容量算错，台数怎么排都白搭；容量对了，工况没校，审图照样给你打回来。

一、容量怎么算

先把计算负荷做出来（需要系数法那套，这里不重复），然后：

S = P_ccosφ · _t

• P_c —— 计算有功负荷（kW），已计入同期系数
• cosφ —— 补偿后的功率因数，一般取 0.92~0.95
• _t —— 计及变压器自身损耗的折减，工程上取 0.97~0.98

变压器自己要吃电，空载损耗加负载损耗，一般在容量的 1%~2%，容量越小占比越高。以 SCB13 干变为例，630 kVA 的空载加负载损耗约 6.5~7 kW，只占 1.1%；100 kVA 约 1.9 kW，占到 1.9%。算容量时不扣掉它，选出来的变压器投运后实际负荷率会比预期高一两个点。

算出 S 之后往标准容量序列上靠。10 kV 配电变压器常用序列（kVA）：

靠档原则：往大靠一级，且让负荷率落在 70%~85%。负荷率低于 60% 说明变压器选大了，空载损耗白交；高于 85% 后期加设备就顶死了。

二、算例

某医药制剂厂房，低压侧计算有功负荷 P_c = 720 kW，无功补偿后 cosφ = 0.95。一、二级负荷合计 455 kW。

设：先按单台算，再看要不要分列。

S = 7200.95 × 0.98 = 773 kVA

列：三个方案对比。

故障工况下那一台要带的是视在功率，先把 455 kW 换成 kVA：

S_f = 4550.95 × 0.98 = 489 kVA

解：选 C，2 × 630 kVA。

验算：干式变压器带强迫风冷（AF 工况）时短时过载能力一般 140%~150%，故障工况下一台带 489 kVA，负荷率 77.6%，不需要投入风冷就能扛住。正常运行时两台各带 387 kVA，负荷率 61.4%，处在经济运行区间。

方案 B 的 500 kVA 看着也够，但故障工况 97.7% 意味着另一台几乎是顶着额定容量硬撑，一旦夏季高温叠加，温控报警就是常态。多花两台 630 的钱，买的是运行裕度。

三、台数怎么定

按这个顺序判断：

1. 有没有一、二级负荷 —— 有就至少两台，单台方案在审图阶段通不过
2. 负荷波动大不大 —— 季节性明显、夜间负荷骤降的，两台可以一台停运省空载损耗
3. 后期会不会扩容 —— 会扩就留位置，柜体按终期容量预留
4. 单台容量上限 —— 干式变压器单台一般做到 2500 kVA，再大不如再加一台

两台的运行方式有两种，选哪种影响低压侧主接线：

现在主流做法是分列运行 + 母联备自投。正常两段各带各的，一段失电时母联自动合闸，由另一台带全部一、二级负荷。这个逻辑要在低压柜二次回路里落实现，不是画个图就完事。

四、容易踩的坑

1. 拿设备功率直接除功率因数 —— 漏掉同期系数和需要系数，容量普遍算大 20% 以上
2. 只校正常运行工况 —— 一台故障或检修时剩下那台带不动，是一级负荷项目被卡的第一原因
3. 负荷率压到 90% 以上 —— 后期加一台设备就得换变压器，改造成本远高于当初多上一档
4. 联结组别写 Dyn11，订货单上写 Yyn0 —— Yyn0 的高压侧是星形接线且没有中性线，三次谐波励磁电流没有回路，磁通里出现三次谐波分量，感应电动势波形畸变；同时三次谐波电流经低压侧中性线返回，中性点电位跟着漂移，照明回路电压不稳。Dyn11 的高压侧三角接线给三次谐波提供了环流通路，波形好得多。还有一条更好用的规范口径：GB 50052 规定 Yyn0 联结的变压器，单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的 25%——单相负荷多的场合，这一条直接就把 Yyn0 否掉了
5. 干式变压器放地下室不考虑通风 —— 干变靠空气散热，地下室要做机械排风，进风温度超过 40℃ 就得降容
6. 忽略上级 10 kV 开关和母线的配合 —— 变压器选大了，进线柜电流互感器变比和母线载流量没跟着改
7. 两台容量不一样大 —— 看起来省钱，备自投逻辑复杂，备件也不通用

五、画图时对应什么

变压器容量定了之后，图纸上跟着变的不止一个设备表：

• 变压器室布置：干变要考虑四周散热间距（IP20 外壳与墙的最小净距按厂家样本和图集要求，通常不小于 600 mm，提资习惯按 800 mm 留余量），顶部出线要留母线桥空间。容量大一级，外壳尺寸跟着变，建筑提资的房间尺寸要同步
• 进出线方式：上进出还是下进出，取决于变压器室下方有没有电缆夹层。低压电流超过 1200 A（大致对应 800 kVA 以上）时多用封闭母线桥，小容量可用多根电缆并联出线——630 kVA 的低压额定电流只有 909 A，两根 300 mm² 或三根 150 mm² 并联就够了，用电缆出线很常见
• 温控器与风冷电源：干变配温控箱，需要一路 AC 220 V 电源，这根线常常漏画，施工时发现没有就临时拉明线
• 接地：变压器中性点接地方式、外壳接地、低压柜 PE 排连通，三件事画在一张图上但分属三个回路，标错一个就出安全问题
• 低压侧主进开关：整定值按变压器额定电流选，容量变了整定值要重新算

六、小结

容量从计算负荷来，台数从负荷等级来。选完之后必须校一遍”一台退出”的工况，这个校验做完了，选型才算完成。

七、FAQ

Q：负荷率到底选 70% 还是 85%？ 看后期会不会加设备。确定性强的厂房（工艺设备清单已定）可以取 80%~85%；预留发展的取 70%~75%。

Q：两台变压器能不能一台大一台小？ 技术上能，但不推荐。备自投逻辑要判断投哪个，备件要备两套，运维也麻烦。同等容量是默认做法。

Q：干式和油浸怎么选？ 室内、地下室、人员密集场所用干式（SCB 系列）；独立的户外变电所、容量大且预算紧的用油浸。医药厂房基本都走干式，火灾风险和洁净要求都不允许油浸。

Q：容量选大了有什么实际损失？ 空载损耗按容量走，选大一级每年多耗几千度电，十年下来不是小数。更现实的是当地供电局按变压器容量收基本电费，选大就是每月多交钱。

规范出处：GB 50052-2009《供配电系统设计规范》、GB 50053-2013《20 kV 及以下变电所设计规范》、GB 50054-2011《低压配电设计规范》。另需注意，GB 55024-2022《建筑电气与智能化通用规范》自 2022 年 10 月 1 日起实施，为全文强制规范，现行标准中有关规定与其不一致的以该规范为准，本文涉及做法应同时核对。

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本文为设计经验总结，具体工程须经持证工程师校审并满足当地审图要求。