你的這個問題提的很彆扭，知道不？因為一般情況下都是先知道了負載，然後為負載計算選擇供電的變壓器容量，而你為什麼要反著計算呢？假如現在有一臺100KVA變壓器，我告訴你我給你匹配的負載功率是10臺機床60KW，兩臺空壓機15KW(一開一備)，兩臺水泵30KW，兩臺風機22KW，我費了半天的勁，給你算出來了，有用嗎？這些裝置你用的上嗎？那你說你有裝置清單，那你既然有了裝置清單你還找我幹什麼？那你說是從這些清單裡算算都能開哪些裝置，這純屬開玩笑，因為能開什麼裝置，需要開什麼裝置這是工藝工程師的責任，你讓一個電氣工程師說，那不是為難嗎？我說你那臺最大功率的水泵不能開，你說水泵不開整個工廠都不能執行，這不是扯嗎？我說了能算數嗎？

如何根據變壓器的容量計算和匹配負載的功率？

變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流、空載損耗是它的常用技術資料。這些是保證變壓器在執行時能長期可靠地工作，並且有良好的工作穩定性的技術限額，它是生產廠家設計製造和試驗變壓器的依據。

電力變壓器的容量單位為千伏安（KVA），即為視在功率。所謂的視在功率是指在具有電阻和電抗的電路里，電壓的有效值和電流的有效值的乘積叫做視在功率，以符號S表示，單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。

根據三角函式的關係式可得S²=P²+Q²或S=√P²+Q²。視在功率既不等於有功功率，又不等於無功功率，但它既包括有功功率，又包括無功功率。視在功率與有功功率、無功功率的關係見下圖所示。

圖中φ為功率因數角，也就是電壓與電流向量的夾腳。電力變壓器負荷多數為電感性負載，其視在功率等於有功功率和無功功率的向量。也就是說變壓器的一次側（原邊）電流是由二次側（副邊）決定的。變壓器在帶有負載時，當二次側電流變化時，一次側電流也相應變化，這是因為變壓器的一、二次側感應電壓是由繞組鐵芯中的磁通大小決定的，為了維持電壓不變，磁通大小也應不變，當二次側無電流時，這個磁通是由一次側繞組的勵磁電流決定的(空載流，當二次側有電流流過時,副邊繞組中就會產生磁通，此磁通與空載磁通的方向相反，於是一次繞組必須增加電流產生磁通來抵消二次側產生的反向磁通，這樣才能維持鐵芯中的磁通大小不變。原、副邊負載電流的大小與它們的匝數成反比，如下式 所示

I₁W₁=I₂W₂，這就是上面說的情況。

簡單地說，100kVA的變壓器是不能帶100KW的負載。因為變壓器存在效率問題，它要用變壓器的輸出功率與輸入功率的百分比表示，效率一般用η表示，輸出功率用P₂表示，輸入功率用P₁表示，歸納它的計算公式為 η=P₂/P₁×100％。

輸入功率P₁包括輸出功率P₂、鐵損Pᴄ和銅損Pᴛ，即P₁=P₂+Pᴄ+Pᴛ所以變壓器的效率 η=P₂/P₂+Pᴄ+Pᴛ×100%，而輸出功率與負載功率因數cosφ₂和負載係數β有關，即 β=S₂/Sₑ，式中S₂是指變壓器的實際負載；Sₑ是指變壓器的額定負載。因為變壓器是一種靜止的裝置，沒有機械損耗，所以效率很高，一般在95％以上。

當負載功率因數cosφ₂一定時，效率會隨負載電流變化的曲線，如下圖所示。

從圖中可以看出，效率η隨負載的增加從零增大到極限值後，它就開始降低。這是因為負載變大後，二次側電流也大，故銅損也隨之增大的緣故。

當忽略變壓器中阻抗電壓的影響時 η=βSₑcosφ₂/βPSₑcosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%=√3U₂I₂cosφ₂/√3U₂I₂cosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%。

式中的P₂為變壓器輸出的有功功率（KW）；P₁為變壓器輸入有功功率（KW）；P₀為變壓器空載損耗，即鐵損（KW）；Pᴅ為變壓器短路損耗，即銅損（KW）。

知足常樂2021.10.20日晚於上海

變壓器容量單位為VA，輸出的為視在功率。負載的額定功率為有功功率，單位為W。

負載的的種類分為阻性負載、感性負載、容性負載。

阻性負載額定功率為有功功率，有功功率等於視在功率，

感性負載額定功率為有功功率，感性負載產生有功功率的同時也會產生無功功率，有功功率²+無功功率²=視在功率²。

容性負載在日常使用並不多見，小功率的容性元件使用在電路中，功率可以忽略不計。

以容量為500KVA的變壓器為例，可以帶動多少負載。

容量500KVA變壓器可以輸出500KVA的有功功率。

當負載為阻性負載時，輸出的視在功率都是有功功率。

500KVA的變壓器在用電三相平衡時，可以帶動500KW的阻性負載。

當負載為感性負載時，在無任何補償時，輸入500KVA視在功率，功率因數約為0.8。可產生400KW的有功功率和300Kvar的無功功率。

500KVA的變壓器在用電平衡時，可帶動額定功率為400KW的感性負載。

當感性負載過多時，功率因數較低，為了提高電能的利用率，可在供電端建立電容補償櫃，來提高功率因數，減少無功功率，功率因數一般在提高在0.9以上。可以帶動450KW的感性負載。

在實際應用當中，不可能全部是阻性負載或全部是感性負載，阻性負載與感性負載都是有的。

為了保證變壓器的使用安全，可以幫負載都當成感性負載進行計算，容量500KVA的變壓器可以匹配額定功率450KW負載同時執行，電纜傳輸過程當中，電纜也會產生電阻消耗電能，實際當中帶動負載功率要低於450KW。在420-440KW之間。

變壓器的容量是用視在功率單位kVA（千伏安）表示，來說明該變壓器輸出容量的大小。而各種負載象電動機等等都用有功功率單位kW（千瓦）表示，來說明其輸出功率的大小。電動機在執行時除了把電功率轉換為機械功率外，還需要一定的無功功率，因此變壓器既要向電動機提供有功功率也要提供無功功率。有功功率是指把電能轉換成了機械能、熱能、光能等的功率，是實際消耗掉的能量；而無功功率僅是在電機內形成磁場，讓電動機可以運轉對外做功，因為電動機的原理是通電導體在磁場中受到力的作用，但形成磁場的這部分功率沒有實際消耗能量，沒有對外做功，所以稱為無功功率。

視在功率、有功功率、無功功率三者的關係，可用直角三角到表示如圖

S²=P²+Q²

cosφ稱為功率因數，也就是有功功率P與視在功率S的比值，功率因數cosφ的大小（高低）說明了有功功率佔比的大小，也說明了其中無功功率的多少，在視在功率S一定的情況下，無功功率越多有功功率就越少。

那麼對一臺變壓器究竟能匹配多少有功功率kW，就由變壓器的容量視在功率kVA的大小與功率因數cosφ的高低決定，因為P=cosφS。

例如下圖是一臺630kVA變壓器的銘牌，

這臺變壓器可帶多少kW的負載呢？一般工廠負載以電動機為主，自然功率因數在0.7－0.8之間。以功率因數為0.8計，P=0.8×630=504kW，就是說當負載功率因數為0.8時，630kVA變壓器可帶504kW的負載。此時變壓器已滿負荷，也就是輸出電流已達909A。

但應注意這個504kW是此時變壓器的輸出有功功率，而不是所匹配的電動機功率，電動機的功率是指電動機可輸出的機械功率，這兩者之間有個轉換效率問題，一般電動機效率在0.9左右，因此504×0.9=453.6kW才是可帶的電動機功率。不過實際當中電動機很少滿負荷執行，負載率在0.9左右，這又抵消了效率的0.9，因此一般情況下也可把504kW看成是變壓器可帶的電動機功率。

功率因數可透過接入電力電容器來補償提

高，如果把功率因數提高到0.9，那麼P=0.9×630=567kW。如果功率因數為1，那麼就可帶630kW的負載。

可見功率因數的高低是決定變壓器能帶多少負載的條件之一，這與變壓器的效率無關。功率因數的高低也說明了變壓器的利用率，所以供電公司都要求使用者的功率因數要達到0.9以上，對有獨立變壓器的使用者要自備一定容量的電力電容器來提高功率因數。

那麼對這臺630kVA變壓器，如果使用者的自然功率因數是0.8，要自備多少容量的電力電容器呢？這隻需計算出需要多少無功功率即可。

已知：

S=630kVA，P=504kW

求Q= ？

∵S²=P²+Q²

∴Q²=S²-P²=630²-504²=142884

Q=378kVar（千乏）

即使用者要自備378kVar的電力電容器，可見這差不多是變壓器容量的一半，因此實際當中一般都按變壓器容量的一半來確定補償所需的電力電容器容量。

實際當中也可用下面簡易公式來計算一臺變壓器可帶多少電動機負載。

P=S×1.45÷2

=630×1.45÷2=456.7kW

這與前面計算出的453.6kW非常接近。

這中間I=S×1.45是變壓器的輸出電流估算公式，而380V三相非同步電動機的電流估算公式是I=P×2，因此P=I÷2。電動機的電流等於變壓器輸出電流，就是變壓器在滿負荷工作狀態。

把I=S×1.45代入P=I÷2得P=S×1.45÷2

也就是說把變壓器的輸出電流除2就是可帶電動機的總功率，此時變壓器基本在滿負荷狀態執行。