为了准确确定尺寸，必须计算变压器的总 KVA，同时考虑三相和单相组件的功率需求。单相负载仅向一相添加负载，这强调了根据单相负载确定规模的重要性。在处理星形连接变压器时，这一原则变得尤为重要，其中每相必须有足够的容量来处理其负载份额。对于没有中性线的三角形连接变压器，单相负载只能连接在三个次级线电压中的两个之间。三角形连接系统中变压器尺寸的计算包括确定总负载的单相的 KVA，并将该数字乘以 3。这确保了每个相都可以处理其特定负载，防止因简单的总负载计算而出现尺寸过小的问题。
通常，负载不仅仅由三相设备组成；总会有照明、插座和其他单相负载需要与三相负载一起供电。三相星形连接变压器次级绕组为四线系统供电，包括中性线；用于照明和插座的单相负载可以连接在一根线路导体和中性线之间。在图 1 所示的 480 Y 277-V 系统中，277-V 单相灯可以连接在线路导体和中性线之间。
图 1. 480 Y 277 V 变压器次级为三相负载和单相 277 V 照明供电。图片由艾哈迈德·谢赫提供
在如图 2 所示的 208 Y 120 V 系统中，120 V 灯和插座可以连接在线路导体和中性线之间。
图 2. 208 Y 120 V 变压器次级为三相负载和单相 120 V 照明和插座供电。图片由艾哈迈德·谢赫提供
在线电压下运行的单相负载可以连接在星形或三角形系统中的两根三线导线之间，如图 3 所示。
图 3. 连接到星形或三角形变压器次级的单相线电压负载。图片由艾哈迈德·谢赫提供
在有单相和三相负载的情况下，必须根据变压器任意相绕组上的KVA负载来确定变压器KVA。请记住，三相系统的总功率等于各相功率的总和。像电机这样的平衡三相负载 将由三相变压器中的三相中的每一相提供三分之一的功率，但单相负载只会向一相添加负载。
技术提示
对于三相和单相负载，相负载决定变压器尺寸。
由于三相变压器通常包括三个相同尺寸的单相变压器，因此每个变压器相绕组必须具有足够的容量来向与其连接的负载供电。如果相绕组必须提供其所占的三相负载加上单相负载，则具有负载的单个相的尺寸将决定三相变压器的尺寸。相绕组的 KVA 额定值将乘以三，得出变压器的总 KVA。
示例： 480 Y 277 V 三相变压器必须为总电流为 235 安培的三相电机供电。此外，10-20 安培照明电路可为 277V 照明灯具供电。三相电机负载的总KVA为： \压裂1.73×235安培×480伏特1000=195.05KVA 照明负载的总KVA为：
\压裂10×20安培×277伏特1000=55.4KVA
总负载为195.05KVA+55.4KVA=250.45KVA。如果我们尽可能均匀地平衡照明电路，如图 4 所示，变压器的两个相绕组将必须提供 295 安培的电流：235 安培用于其电机负载份额，加上 60 安培用于 3 – 20-放大器照明电路。第三相绕组必须提供 315 安培的电流：235 安培用于其所占的电机负载，加上 80 安培用于 4 – 20 安培的照明电路。应该清楚的是，带有额外照明电路的一相必须比其他两相提供更多的功率，并且因为三相变压器的所有相绕组通常都会制成相同的尺寸，所以我们应该使用这个的相位来确定变压器的大小。
图 4. 变压器次级上的单相照明和三相电机负载。图片由艾哈迈德·谢赫提供
确定 Y 形连接变压器的尺寸
如果变压器以 Y 形连接，我们可以通过以下两种方式之一确定变压器尺寸：
1、选择三相线安培数中的一个，然后用三相功率公式计算出变压器的KVA。在我们的示例中，计算如下： 315一个米ps×第480章v哦我ts×1.731000=261.5KV一个 2. 使用线路安培数计算该一相的单相功率，然后将该相功率乘以三。对于我们的示例，计算如下：
315一个米ps×第277章v哦我ts1000=87.25KV一个f哦r氧氮乙p小时一个se。
该单相功率乘以三得出变压器尺寸： 87.25千伏安×3=261.8千伏安
这与我们使用种方法计算出的 261.5 KVA 基本相同。在此计算中，我们必须使用单相电压乘以三相系统的线路安培数，因为我们只计算一个绕组的单相功率。在星形系统中，线电流和相电流相同，但相电压 = 线电压 ÷ 1.73。
确定 Delta 连接变压器的尺寸
如果变压器是三角形连接的并且有单相负载连接到它，则它们只能连接在三个次级线电压中的两个之间，因为三角形系统中没有中性点。这些单相负载的相电压与线电压相同。
当三角形变压器连接有单相和三相负载时，只有一种方法可以计算变压器的尺寸：我们必须确定总负载的单相的KVA，然后将该数字乘以三。
示例： 480V 三相变压器必须为总电流为 135 安培的三相电机和四个单相加热器（每个加热器的电流为 12 安培）供电。负载如图 5 所示。
图 5. 单相和三相负载连接到三相 480V 变压器。图片由艾哈迈德·谢赫提供
正如您所看到的，其中一相绕组必须为两个单相加热器供电，而另外两相只需为一个加热器供电。
然而，这种尺寸的三相变压器每 相能够提供 135 KVA ÷ 3 = 45 KVA。如果变压器每相必须供电三分之一的电机负载，则其电机负载容量必须为 112 KVA ÷ 3 = 37.3 KVA。一相还必须能够提供两个 12 安培单相加热器或 24 安培 x 480 V = 11.5 KVA。这一相的总容量必须为 37.3 KVA + 11.5 KVA = 48.8 KVA。正如您所看到的，这是 3.8 KVA，比我们简单地根据负载总 KVA 确定变压器大小时可用的 45 KVA 更大。
技术提示
对于三角形连接的变压器，尺寸必须基于相功率的三倍。
当仅根据所提供的总负载来确定变压器的大小时，假设三相中的每一相将提供总负载的三分之一。添加单相负载可能会导致一相供电超过总负载的三分之一。我们必须根据每相提供的实际负载来计算变压器的尺寸。在前面的示例中，正确的变压器尺寸为 48.8 KVA x 3 = 146.4 KVA。该尺寸的变压器将能够提供 48.8 KVA 的相负载。
技术提示
仅根据总负载确定三角形变压器的尺寸可能会导致一相尺寸过小。
星形和三角形示例都 显示了在变压器的三相中尽可能均匀地平衡单相负载的重要性。如果负载未正确平衡，则变压器的尺寸可能必须增加到超出为不平衡相提供额外负载所需的尺寸。
变压器选型要点
了解星形连接和三角形连接配置的变压器尺寸 对于确保单相和三相负载的无缝集成至关重要。这些知识对于根据相负载准确确定变压器的尺寸、防止潜在的尺寸过小问题发挥着至关重要的作用。平衡变压器各相单相负载的能力可优化性能并有助于选择适当尺寸的变压器，终有助于电气系统的可靠性和效率。了解变压器选型的复杂性对于参与电气设计和维护的人员至关重要，是构建稳健且运行良好的配电网络的基石。
